c++中全局动态分配的结构

Question

我在尝试使用没有初始大小的结构数组时遇到问题。我该怎么做？这是我的结构：

struct carbon {
    double temp;
    double mass;
    rowvec::fixed<3> position;      
    rowvec::fixed<3> velocity;
    rowvec::fixed<3> force;
} *atom;

在我的程序中，我分配结构数组的大小，如下所示：

  atom = new carbon[PARTICLE_NUM];

问题是我如何在其他文件中使用这个结构。我创建了一个头文件并将其放入

extern struct carbon *atom;

但它出现了一个错误：

setup_pos.cpp:19: error: invalid use of incomplete type ‘struct carbon’
system_setup_distances.h:18: error: forward declaration of ‘struct carbon’

我知道我不应该使用全局变量，但我只想先测试一下。提前感谢您的帮助。

Answer 1

使用atom的源文件需要carbon结构的完整定义。

将结构与外部放在同一个头文件中，如下所示：

struct carbon {
    double temp;
    double mass;
    rowvec::fixed<3> position;      
    rowvec::fixed<3> velocity;
    rowvec::fixed<3> force;
};
extern struct carbon *atom;

在一个源文件中定义变量atom：

struct carbon *atom = 0;

现在，无论何时需要访问atom，都要包括结构和外部声明所在的头文件，它应该可以工作。

PS。您可以将atom变量放在自己的命名空间中，而不是放在全局命名空间中：

namespace some_clever_name
{
    struct carbon { ... };
    extern carbon *atom;
}

并将其放入源文件：

some_clever_name::carbon *some_clever_name::atom = 0;

Answer 2

结构的定义需要在头文件中。

Answer 3

您需要将结构carbon的定义包含在头文件中，然后将该头文件包含在文件（.h或.cpp）中，在这些文件中您将获得不完整的类型错误。

为什么出现错误
无论何时使用前向声明，该类型都会成为编译器的不完整类型，这是因为编译器只知道前向声明的实体是数据类型，但对布局或其内部一无所知，因此，如果执行任何需要编译器使用类型布局的操作，它会报告错误。

在您的情况下，编译器需要知道结构carbon的大小才能分配足够的内存，但它不能这样做，因为它是前向声明的类型，因此它会报告错误。

Answer 4

正如其他答案所说，您需要在头文件中包含结构的定义。但让我们问问自己为什么你需要这个？

C++从一开始就以C为基础，并从C继承了一种简单的编译策略：编译器只需一次通过，编译器和链接器都不需要访问它们所呈现的文件之外的任何内容。当C和UNIX刚开发出来的时候，地址空间有限，处理器的速度比大多数人想象的要慢——我的Kindle Fire比我90年代以前使用的任何电脑都要大。

因为他们让编译器变得简单，而不是像PL/I（C的祖先之一）那样使用更复杂的方案，他们构建了预处理器并使用了include文件。编译器需要知道结构的"形状"，这样它才能生成代码——例如，如果你想访问mass，你需要知道结构开头的偏移量。因此，在C和C++中，你需要从文本上包括对"形状"的描述。