Cevap.

Soru geçmişi:

C dilinde, bir yapının diğerini "bilmesi" gerektiği bazı durumlar vardır, ancak her iki yapının tanımının birbirine bağlı olduğu (karşılıklı iç içe geçme) durumlarda, ikinci yapı tanımlanmadan bir yapıyı tamamen tanımlamak mümkün değildir. Bunu yapmak için C dilinde yapıların ön bildirimine (forward declaration) yer verilmiştir.

Sorun:

Ön bildirim olmadan, derleyici yapının içinde ne tür bir tip olduğunu bilmez ve bilinmeyen tip hakkında hata verir. Özellikle, başka bir yapıyı değer olarak değil, işaretçi olarak içeren bir yapı oluşturmaya çalışırken sıkça hata meydana gelir veya sözdizimini yanlış yazarız.

Çözüm:

Forward declaration, yapının tam tanımını açıklamadan bir yapıya işaretçi oluşturmak gerektiğinde kullanılır. Sözdizimi — struct A;. Tam tanım (struct A { ... };) daha sonra verilebilir.

Kod örneği:

struct B; // ileri bildirim

struct A {
    int val;
    struct B *link;
};

struct B {
    int id;
    struct A *parent;
};

Anahtar özellikler:

Sadece işaretçi olarak kullanılan türler ön bildirim yapılabilir.
Değer ile iç içe geçişte (işaretçi değil) daha önce tam tanım gereklidir.
Forward declaration, başlık dosyalarında karşılıklı ilişkili yapıların oluşturulmasını basitleştirir ve döngüsel bağımlılıkları önler.

Aldatıcı sorular.

"Değer olarak başka bir yapının alanını" forward declaration ile yapmak mümkün mü?

Hayır, forward declaration, türün yalnızca işaretçi olarak kullanılmasına izin verir, aksi halde hata alırsınız: türün boyutu bilinmemektedir.

struct B; // tamam
struct A {
    struct B b; // hata: B'nin boyutu bilinmiyor
};

Farklı dosyalarla çalışırken forward declaration nerede doğru yerleştirilmeli?

Forward declaration, yapı yalnızca işaretçi olarak kullanılıyorsa başlıkta yer almalıdır. Tam tanım ya başka bir başlıkta ya da uygulama dosyasında verilmelidir.

Forward declaration, yapıların boyutunu ve doğru bellek tahsisini etkiler mi?

Hayır, çünkü C "belirsiz" yapının boyutunu bilmez, ve işaretçi, belirtilen türden bağımsız olarak derleyici için her zaman aynı boyuta sahiptir.

Tipik hatalar ve anti-paterner

Sadece forward declaration ile tanımlanan bir türün değer olarak değişkenini veya üyesini tanımlamaya çalışmak.
Forward declaration ile tanım arasındaki uyumsuzluk (isim veya iç içe tür farklılıkları).
Forward declaration olmadan başlık dosyalarının döngüsel dahil edilmesi, derleme hatalarına yol açar.

Gerçek hayattan örnek

Olumsuz durum

Başlık dosyasında her iki modül de birbirlerinin alanlarına değer olarak sahip yapılar içermekteydi. Derleme, tanımsız tip hatası ile başarısız oldu.

Artılar:

İlişki mimarisi üzerine düşünme olanağı.

Eksiler:

Bu tür yapıları, referans kırılmadan kodlamak imkansızdır — yapının yeniden düzenlenmesi gerekmektedir.

Olumlu durum

Bir programcı, forward declaration ve işaretçileri kullanarak başlıklardaki gereksiz bağımlılıkları minimize etti. Kodun derlenmesi ve bakımı daha kolay hale geldi.