为什么函数范围内不允许类前置声明？

Question

以下代码可以正常工作：

template<typename T> class X {};
class A;  // line-1
void foo();  // line-2
int main ()
{
  X<A> vA;
}
class A {};
void foo() {}

让line-1和line-2移动到main()之内。函数不会受影响，但class A的前向声明不起作用，并且会出现编译错误：

错误：模板参数template<class T> class X使用了局部类型main()::A

- iammilind

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据我所知，将不完整类型用作 std::vector 的模板参数是未定义的行为（UB）。顺便提一句，如果你想要一个律师问题，可能需要自己想出一个简单的类型，比如 template <typename> struct Empty{};，然后给它赋值 Empty<A> vA;。（或者这确实只适用于 std::vector？） - GManNickG

@GManNickG，已编辑问题。这是用于template的通用使用。 - iammilind

Answer 1

你所观察到的现象是由于在C++中可以在函数内定义类。 因此，如果你在main里放置了 class A;，你就是在这个函数的作用域内前向声明一个类（即 class main::A），而不是在全局作用域内声明一个类（class A）。

因此，你最终声明了一个带有未定义类的模板参数类型X （X<main::A>）的对象。

- Krizz

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你最终声明了一个类型为X的对象，使用未定义类的模板参数。现在使用的模板是X而不是vector，我认为main :: A是不完整类型并不是问题。在C++03中，将本地类型用作模板参数是非法的（14.3.1/2）。据我所知，在C++11中取消了此限制。 - Steve Jessop

Answer 2

错误: 模板类X的模板参数使用了本地类型main()::A

这是真正的问题——使用本地类型。在C++03中，您不能将本地类型用作模板参数，因为没有人想出如何命名生成的类型。

如果您在几个重载函数中有几个名为class A的类（再次使用相同的名称），那么生成的X<A>是否是相同的类型还是不同的类型？怎么区分它们？

在C++03中，标准放弃了这个问题，并且只是说“别那样做！”。

在C++11中，通过决定使用本地类型A的X<A>与在函数外部的匿名命名空间中声明A相同来解决了这个问题。

namespace
{
    class A
    { };
}

int main()
{
    X<A>   vA;
}

因此，使用更新的编译器（或使用-std=cpp11选项），您可以使用本地类，并且我们也知道它的含义。

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但是，在函数内部前向声明类型仍然与在另一个作用域中前向声明不同。它们将只是不同的类型。

- Bo Persson