Include What You Use误报致模板类数组成员出现不完全类型错误

问题背景 #

我写了一个模板类MyClass，核心是用std::array存储指定数量的T类型对象，代码如下：

template <class T, size_t TCapacity>
class MyClass {
public:
    explicit MyClass() { container_ = std::array<T, TCapacity>(); }
    ~MyClass() = default;
    MyClass(const MyClass&) = delete;

    MyClass(MyClass&& r) noexcept {
        container_ = std::move(r.container_);
    }

    void Put(T item) {
        index_ = ++index_ % TCapacity;
        container_[index_] = item;
    }

    [[nodiscard]] std::optional<T> Get() {
        return container_[index_];
    }

private:
    std::array<T, TCapacity> container_;
    size_t index_ = 0;
};

之后把它作为成员变量用到了AnotherClass里：

class AnotherClass{
    // ...
private:
    MyClass<SomeType, kSize> mc_;
    // ...
};

遇到的矛盾 #

因为std::array<T, N>要求T必须是完整类型（编译器要知道SomeType的大小才能计算MyClass实例的内存布局），所以我在AnotherClass的头文件里包含了SomeType的定义头。但IWYU工具却提示我删掉这个头文件，换成SomeType的前向声明——这么做直接触发了编译器错误：field has incomplete type 'MyClass<SomeType, kSize>'。

问题根源 #

这是IWYU的已知误报（对应问题#1217）：IWYU没能正确追踪到模板实例化时的深层依赖——当MyClass被实例化为MyClass<SomeType, kSize>时，std::array<SomeType, kSize>的实例化要求SomeType必须完整，但IWYU误以为前向声明就足够。

解决办法 #

我试过修改MyClass的实现，比如用指针间接持有T对象，但这样会增加冗余代码和运行时开销，不符合最初的设计意图。最后我选择在引用SomeType头文件的地方添加IWYU保留指令，直接屏蔽这个错误建议：

// IWYU pragma: keep
#include "SomeType.h"

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sandro Koch