如何用`using cell = pair<void*, cell*>`定义单元等价体？C++无新类实现咨询

嘿，咱们来聊聊你这两个关于C++递归类型定义的问题～

你想要定义的cell本质是一个递归结构：每个单元包含一个可指向任意数据的void*，再加上一个指向同类型单元的指针。但直接写using cell = std::pair<void*, cell*>在C++标准n3376里是非法的——原因很直白：当我们定义cell这个别名时，cell本身还属于不完全类型（还没完成定义），而std::pair的第二个模板参数要求必须是完整类型（因为pair需要知道成员的大小和内存布局），所以编译器会直接报错。

你说的“定义单元等价体”，其实就是要实现这种递归的链表节点结构，但直接用using递归引用自己是走不通的。

不用自己写新的cell类，我们可以借助C++标准库的特性来实现这个结构，这里有两种实用的方法：

方法1：用智能指针绕开不完全类型限制 #

std::unique_ptr（或者std::shared_ptr）的一个特性就是允许模板参数为不完全类型——因为智能指针内部只需要存储一个指针，不需要知道目标类型的完整大小。所以我们可以这样写：

#include <utility>
#include <memory>

using cell = std::pair<void*, std::unique_ptr<cell>>;

这个写法完全符合C++标准，编译器可以正常处理。使用起来也很直观：

// 创建一个带数据的节点，链向空节点
cell my_cell{new int(42), std::make_unique<cell>(nullptr, nullptr)};
// 访问第一个节点的数据
int* data = static_cast<int*>(my_cell.first);

智能指针还会自动帮你管理内存，避免内存泄漏，这是它的一大优势。

方法2：用void*统一存储递归指针 #

如果不想依赖智能指针，我们可以把第二个成员也声明为void*，然后约定它指向的是cell类型的指针：

#include <utility>

using cell = std::pair<void*, void*>;

使用时需要手动做类型转换：

// 创建两个节点并链接
cell* node1 = new cell{new std::string("foo"), nullptr};
cell* node2 = new cell{new double(3.14), node1};
// 访问前一个节点的数据
cell* prev_node = static_cast<cell*>(node2->second);
std::string* str = static_cast<std::string*>(prev_node->first);

这种方法的缺点是需要手动管理内存，而且类型转换是不安全的（编译器不会帮你检查转换的正确性），但它确实不需要定义任何自定义类。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ZijingWu