static和 friend友元的一点调试体验

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原文链接：http://www.cnblogs.com/ziyoudefeng/archive/2012/03/19/2405082.html

本文记录了作者在学习C++过程中遇到的调试问题及解决过程，包括LNK2001错误、类成员变量声明与定义问题及友元函数互相包含等问题。

　　本篇日志是作为菜鸟C++学员，写的一篇调试错误的过程，旨在记录自己的学习过程，帮助自己提高，后面附有我的代码。

　　今天早上在看Essential C++ P125时，想照着书上的例子写一次，看看运行结果。结果当我抄书上的代码时，一直从书第四章开头找到了P125，原因是书上是按照函数过程这么讲的，造成我抄完代码也不知所以然，结果当然就是编译不通过了。

　　第一个问题：

　　当时第一次出现的错误是LNK2001，好像是这个编号，然后我就试，看是不是这里的问题，改一次编译一次，当然这样是没有结果的。最后我想到了百度，百度以后，得到的结果是声明的变量在另一个文件里面找不到。也就是说这时候才找到问题原因是 class Triangular类中的private 变量 static std::vector<int> _elems在class Triangular里找不到。然后我就改这个问题，第一次是这样改的：在class Triangular的cpp里加上代码 extern _elems；第二次改成extern std::vector<int> _elems; 然后第三次改成std::vector<int> Triangular::_elems; 这时候这个问题才算解决。

　　收获：

　　之前看过C++ primer，也看过关于声明，定义这些问题，但之前都只是看书，没有体会，也更没有“一个文件里声明，另一个文件里定义”的这种体会，这次也重新回忆了一下static变量声明时，默认是有extern的，也又学习了一次extern声明和变量定义，还看到了一次一个文件里声明变量，在另一个文件里定义的情况（这里是在.h文件声明一个class的全局vector，在class的cpp文件里定义改vector）

　　第二个问题：

　　改完第一个问题后，又出现了第二个问题，在类BaseIterator里重载的operator*() 一直出错，错误类似于上述情况，都是链接时出错。当时情况是抄的书上的代码，一报错，不知道该从哪里下手，然后就找自己感觉像是错的地方，改啊改，还是报错（主要问题是Triangular和BaseIterator里互相调用对方的成员变量，我就这里加一个.h文件，继续报错；那里加一个.h，仍然报错；这里加一个class声明，报错；一直试了好长时间）。最后看着抄的一堆代码，想起了上午调试static变量的过程（调试第一个问题的过程就是单独抛开书上的这个例子，单独建了两个简单的类来做的），重新建了一个工程，然后写一个重载函数，编译一个（主要重载的就是++，这里没有调试*），最后这个测试程序运行正确。然后我就把之前抄的代码里面所有不相干的代码都注视起来，擦，还是报错。。然后，我想了个绝招，，我照着这个测试程序，把抄的程序一行一行注释起来，唯独没有改变类的名字，结果：依然报错。。这次我也不知道问题是哪了。没办法，我就重新建了一个工程EssentialCppP125Again，按照我自己的需要，先写BaseIterator这个类，写一个重载函数，编译一次，，最后成功写到了重载*函数，见到这个*我有点害怕，因为它牵扯到Triangular 类。而Triangular类之前上午写的时候就因为那个static成员变量搞了一上午。所以我就抛开课本上这个Triangular类的定义，只写自己需要的变量和函数（对于课本上的一些测试越界的函数，还有一些赋值等等的函数都省略了）。最后终于调试到了要写*的地方。Triangular类里声明友元函数 friend int BaseIterator::operator*(); 类BaseIterator里定义，又是这个A引用B，B引用A的问题，一下午就被这个问题整过去了，在群里也问了问，群友的回答是：加class Triangular;class BaseIterator;声明和引入对方对象的指针，代码如下：

TestPointer

 1 #include<iostream>
 2 using namespace std;
 3 class A;
 4 class B;
 5 
 6 class A
 7 {
 8 public:
 9         B *bb;
10         static int sta;
11 };
12 
13 class B
14 {
15 public:
16         A *aa;
17         void p(){cout<<A::sta;}
18 };
19 int main(){
20 
21     return 0;
22 }

　　这个，我还没有测试，先继续我最后的解决方法。我最后是在class BaseIterator里include Triangular.h，全部代码如下：（但这里我还是不懂为什么这样就可以通过，不懂事怎么互相引用的）：（按照写的过程贴出所有代码）
1、BaseIterator类
　　1.1 BaseIterator.h
BaseIterator.h

 1 #pragma once
 2 #include <iostream>
 3 #include <vector>
 4 
 5 
 6 
 7 
 8 class BaseIterator
 9 {
10 public:
11     BaseIterator(void);
12     ~BaseIterator(void);
13 public:
14     BaseIterator(int index) : _index(index) {}
15     bool operator==(const BaseIterator& rhs) {return _index == rhs._index;}
16     bool operator!=(const BaseIterator& rhs) {return !(*this == rhs);}
17     BaseIterator& operator++();
18     BaseIterator operator++(int);
19     int operator*();
20 
21     int index() {return _index;}
22 
23 private:
24     int _index;
25 };

　　1.2 BaseIterator.cpp
BaseIterator.cpp

 1 #include "StdAfx.h"
 2 #include "BaseIterator.h"
 3 #include "Triangular.h"
 4 
 5 
 6 //std::vector<int> Triangular::_elems;
 7 BaseIterator::BaseIterator(void)
 8 {
 9     _index = 0;
10 }
11 
12 BaseIterator::~BaseIterator(void)
13 {
14 }
15 
16 
17 BaseIterator& BaseIterator::operator++()
18 { 
19     ++_index; 
20     return *this;
21 }
22 
23 BaseIterator BaseIterator::operator++(int)
24 {
25     BaseIterator tmp = *this;
26     ++_index;
27     return tmp;
28 }
29 
30 int BaseIterator::operator*()
31 {
32     return Triangular::_elems[this->index()];
33 }

2 Triangular类

　　2.1 Triangular.h

Triangular.h

 1 #pragma once
 2 #include <vector>
 3 #include "BaseIterator.h"
 4 class Triangular
 5 {
 6 public:
 7     typedef BaseIterator iterator;
 8 
 9 public:
10     Triangular(void);
11     ~Triangular(void);
12 
13 public:
14     Triangular(int len);
15     int length() const { return _length;}
16     int elem(int pos) const { return _elems[pos] ;}
17 
18     static void gen_elements(std::vector<int>::size_type length);
19 
20     BaseIterator Triangular::begin();
21     BaseIterator Triangular::end();
22     friend int BaseIterator::operator*();
23 
24 private:
25     int _length;
26 
27     const static int _max_elems = 1024;
28     static std::vector<int> _elems;
29 };

　　2.2Triangular.cpp

Triangular.cpp

 1 #include "StdAfx.h"
 2 #include "Triangular.h"
 3 #include <iostream>
 4 
 5 std::vector<int> Triangular::_elems;
 6 
 7 Triangular::Triangular(void)
 8 {
 9     _length = 0;
10 }
11 
12 Triangular::Triangular(int len)
13 {
14     _length = len >= 0 ? len : 0;
15     
16     std::vector<int>::size_type elem_cnt = _length;
17 
18     if ( _elems.size() < elem_cnt )
19     {
20         gen_elements(elem_cnt);
21 
22     }
23 }
24 
25 Triangular::~Triangular(void)
26 {
27 }
28 
29 BaseIterator Triangular::begin() 
30 {
31     return BaseIterator(0);
32 }
33 
34 BaseIterator Triangular::end() 
35 {
36     return _length > 0 ? BaseIterator(_length) : 0;
37 }
38 
39 void Triangular::gen_elements(std::vector<int>::size_type length)
40 {
41     if (length < 0 || length > _max_elems)
42     {
43         std::cerr << "length < 0 or length > _max_elems" << std::endl;
44         exit(-1);
45     }
46     if (_elems.size() < length)
47     {
48         int ix = _elems.size();
49         for (; ix < length; ++ix)
50         {
51             _elems.push_back(ix*(ix+1)/2);
52         }
53     }
54 }

3、 main函数测试

main

 1 // EssentialCppP122Again.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
 2 //
 3 
 4 #include "stdafx.h"
 5 #include "BaseIterator.h"
 6 
 7 #include <iostream>
 8 #include "Triangular.h"
 9 using namespace std;
10 
11 
12 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
13 {
14     /*BaseIterator iter1;
15     BaseIterator iter2(1);
16 
17     ++iter1;*/
18 
19 
20     Triangular tri(20);
21     Triangular::iterator iter1 = tri.begin();
22     Triangular::iterator iter2 = tri.end();
23     cout << "Triangular Series of " << tri.length() << " elements\n";
24     while (iter1 != iter2)
25     {
26         //cout << *iter1 << '\t' ;
27         cout << tri.elem(iter1.index()) << '\t';
28         ++iter1;
29     }
30     cout << endl;
31 
32 
33     return 0;
34 }

收获：

　　以后尽量少抄书上的代码，要在觉得自己理解的差不多以后，按照自己的想法来写出来，而不是当码字员。还有就是这样能按照逻辑过程来写代码，而不是按照书上的页码来抄代码。还有测试的时候不要把书上的所有代码功能都实现，当然这个现在也不好定，如果一直不按照规范，注意自己代码的边界检查，等等这些，可能会影响自己的习惯，但如果这样写了又可能紧紧只是一个看结果的过程而浪费很多时间。。尽量按照书上那样写完整吧，这点现在还不好体会，没法总结。

PS：Triangular类和书上的要实现的目的相差很大，我这里只是为了测试重载*，所以不是按照书上定义_elems，_beg_pos等等这些变量来写的程序。

总结：

　　这次测试到此结束，但问题依然还在，就是上面说的友元和互相#include "XXX.h"的问题（红色部分），这个问题先暂时遗留在这里，等后面再看到这方面知识时再回头体会，如哪位朋友正好方便告诉我这个问题的解答，还麻烦能回帖给说下书名页码或者网址链接，先谢谢各位兄弟姐妹。

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