c/c++中的incomplete type(不完全类型）

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##问题的引入

《The C Programming Language》里讲到：

If a specifier with a tag but with out a list appears when the tag is not declared,an incomplete tpye is specified.

它包括：

void、 未指定长度的数组 以及具有非指定内容的结构和联合

##它的应用场景

为了将私有模块的内部实现细节对提供公共接口的模块隐藏，在公共接口模块中使用不完全类型：共有头文件中只定义结构体的标识符，实现的定义是有私有头文件传给公有头文件的。

比如:

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//private.h
/*
    下面这个结构定义本身是供解释器内部使用的数据结构，不应该向外公开，所以是隐藏的，
    而在公有头文件中定义了一个它的不完全定义CRB_Interpreter
*/
struct CRB_Interpreter_tag{
    MEM_Storage interpreter_storage;
    MEM_Storage execute_storage;
    Variable *variable;
    FunctionDefinition *function_list;
    StatementList statementlist;
    int current_line_number;
}
//public.h 
    CRB_Interpreter *CRB_create_interpreter(void);
/*
    生成解释器的函数CRB_create_interpreter()定义在公有头文件中,
    它返回类型为CRB_interpreter，为了支持这样的原型定义必须首先定义CRB_Interpreter结构体。但是不能把     私有头文件中的内部定义直接拿来用放在公有头文件中。
    为了应对这种情况，就使用了**不完全类型**
*/
    typedef struct CRB_Interpreter_tag CRB_Interpreter;
 //（注意public.h中并没有#include "private.h"）这种状态的CRB_Interpreter就是不完全类型

##不完全类型什么时候会变成 “完全的”

  • 当后续的一个包含声明列表的一个同样的标识符出现时
  • 即使包含了声明列表的标识符的列表中，该标识符也是不完全的，只有当}出现时，该标识符才完全

##不完全类型的特性

  1. 由于struct 或者 union 不能包含 incomplete type的成员，所以因为上面的第二条原因，结构和联合不能包含自己的实例（因为在自己的声明列表还没有遇到}之前，自己的标识符还是一个incomplete type）。
  2. 但是，structure or union type可以包含自引用类型的结构，比如指向自身实例的指针，因为指向不完全类型的指针可以被声明。
  3. 对不完全类型也不能使用sizeof,因此，在compile time，我们是无法知道一个不完全类型的大小的。

##精髓来了！！！
为什么c/c++中如果定义了两个头文件，其中的类或者结构互相引用(写程序经常会遇到这种情况)，这种情况下，要想通过编译，不能在两个头文件中都#include对方，只能在其中一个里面#include，而在另一个被#include的头文件中 对用到的另一个文件中定义的类或者结构进行声明（其实这个声明就是一个不完全类型啊)

关于这个特性，《The C Programming Language》p213中有一段话特别精髓：

A very special rule applies to declarations of the form struct-or-union identifier; that declare a structure of union,but have no declaration list and no declarators. Even if the identifier is a structure or union tag already declared in an outer scope, this declaration makes the identifier the tag of a new,incompletely-typed structure or union in the current scope.

this recondite rule is new with ANSI. It is intended to deal with mutually-recursive structures declared in an inner scope,but whose tags might already be declared in the outer scope.

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#ifndef __COMPLETETYPEB_H__
#define __COMPLETETYPEB_H__
// 这个类中包含了一个头文件中定义的类的指针CompleteClass * others_pointer
// 用#include 的方式让这个编译单元（translation unit)获取关于CompleteClass的类型信息
#include "completetype.h"
class CompleteClassB{
    int member;
    CompleteClass *others_pointer;
    CompleteClassB *self_pointer;
};
#endif
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#ifndef __COMPLETETYPE_H__
#define __COMPLETETYPE_H__
// 由于在这个类中包含了另一个类CompleteClassB的一个指针，但是CompleteClassB已经#include了这个头文件，如果这个头文件再通过#include来获取CompleteCassB的类型信息的话，就会造成mutualy-recursive include,编译不会通过。怎么解决呢？**incomplete type **隆重登场！！！
// incomplete type declaration（不完全类型声明）
class CompleteClassB;
class CompleteClass{
    int member;
    //Completeclass self_instance;
    CompleteClassB *others_pointer;
    CompleteClass *self_pointer;
};
#endif

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