C++ 是否可以将前向声明和常规声明合并到一个文件中，然后像使用'；我们分开了？

我有一个疯狂的想法，通过执行一些宏欺骗，将前向声明头和实际的声明文件合并成一个。为了提供一些上下文，我对转发声明遵循的每日策略如下：

• 每个头文件都有其“_fwd.hpp”补码，其中包含该头文件中所有可向前声明实体的向前声明
• 我包括转发声明头，其中转发声明实际内容就足够了
• 我主要将常规声明头包含在.cpp文件中，并且仅当需要实际的实现信息时（需要实现大小、继承等）

但是，为每个集管配备单独的_fwd.hpp集管会污染项目，并且难以维护。因此，我提出了以下想法：将前向声明和实际声明合并到单个文件中，然后根据包含计数启用它们。我提出了双重包含标题的最初想法

福岛水电站

#if !defined(FOO_FWD_H)
#define FOO_FWD_H
    // Forward declarations goes here
    struct foo;
#else // has forward_declaration, include actual if not included yet

#if !defined(FOO_H)
    #define FOO_H
    struct foo{
       foo(){/*....*/}
    };
    // Normal declarations goes here
#endif // FOO_H

#endif // FOO_FWD_H

如果我包含“foo.hpp”一次，我会得到foo的前向声明，但是如果我在翻译单元中包含第二次，我会得到foo的前向和实际声明，这对我来说是完全正确的。（反正我也在做同样的事情，在页眉中包括fwdecl，在cpp中包括actual）

所以，在上面描述的用例中，它是这样的

bar.hpp

#pragma once

#include "foo.hpp" // forward declaration

struct bar{
    bar(const foo& f);
};

#include "bar.hpp" // bar + 1st inclusion of foo.hpp
#include "foo.hpp" // included 2nd time, actual implementation enabled

bar::bar(const foo& f){
    f.rab(); // requires actual implementation
}

#if !defined(FOO_FWD_HPP)
#define FOO_FWD_HPP

// forward declarations go here

struct foo;

#endif // FOO_FWD_HPP

#if !defined(FOO_FWD_ONLY)
// includer wants the full monty
#if !defined(FOO_HPP)
#define FOO_HPP

// normal declarations go here

struct foo{
   foo(){/*....*/}
};

#endif // FOO_HPP
#endif // FOO_FWD_ONLY

#undef FOO_FWD_ONLY

#pragma once

// only need forward declarations from foo.hpp
#define FOO_FWD_ONLY
#include "foo.hpp"

struct bar {
    bar(const foo& f);
};

#include "bar.hpp"
#include "foo.hpp"

bar::bar(const foo& f){
    f.rab(); // requires actual implementation
}

bar.cpp

#pragma once

#include "foo.hpp" // forward declaration

struct bar{
    bar(const foo& f);
};

#include "bar.hpp" // bar + 1st inclusion of foo.hpp
#include "foo.hpp" // included 2nd time, actual implementation enabled

bar::bar(const foo& f){
    f.rab(); // requires actual implementation
}

#if !defined(FOO_FWD_HPP)
#define FOO_FWD_HPP

// forward declarations go here

struct foo;

#endif // FOO_FWD_HPP

#if !defined(FOO_FWD_ONLY)
// includer wants the full monty
#if !defined(FOO_HPP)
#define FOO_HPP

// normal declarations go here

struct foo{
   foo(){/*....*/}
};

#endif // FOO_HPP
#endif // FOO_FWD_ONLY

#undef FOO_FWD_ONLY

#pragma once

// only need forward declarations from foo.hpp
#define FOO_FWD_ONLY
#include "foo.hpp"

struct bar {
    bar(const foo& f);
};

#include "bar.hpp"
#include "foo.hpp"

bar::bar(const foo& f){
    f.rab(); // requires actual implementation
}

但正如你所能想象的，这种方法存在问题。最大的问题是，如果另一个标题tar.hpp包含foo.hpp，而tar.hpp包含在bar.hpp中，则会导致实际实现暴露在bar.hpp中，从而无法实现此目的。此外，当bar.hpp中需要实际实现foo.hpp时，它必须包含两次，这看起来很奇怪（linter和像iwyu这样的工具可能会有问题）

所以问题归根结底是这样的，我们真的能以这样一种方式使它工作吗

• 包含使用此习惯用法的标头不会干扰其他标头的包含状态
• 在需要实际实施时消除双重包含的需要

提前谢谢

更新：（格林威治时间19月30日10:57下午+2）

基于@IanAbbott的答案的成语改进版本：

现场试用：

foo.hpp（我们单一的fwdecl和decl习惯用法实现标题）

/（mgilor）：我们有很多样板代码，
//也许x-macro的概念可以帮助我们摆脱样板文件，转而使用
//单独的文件？
#如果已定义（仅限FOO_FWD_）
#undef FOO_FWD_HPP//防止在其他头上意外包含实现
#恩迪夫
#如果已定义（仅限FOO_FWD_）&&！已定义（FOO_FWD_水电站）
#定义FOO_FWD_水电站
//转发声明到这里
结构foo；
#艾利夫！已定义（仅限FOO_FWD_）
//includer想要一个完整的月
#如果！已定义（福乌水电站）
#定义FOO_水电站
//实际声明在这里
结构foo{
foo（）{/*....*/}
void do_things（）{}
};
#endif//FOO_水电站
#endif//FOO_FWD_水电站
//取消定义宏，使未来包含不会受到影响
#仅适用于未定义的FOO_FWD_

焦油hpp（仅限fwdecl食品消费者）

#pragma一次
#仅定义FOO_FWD_
#包括“foo.hpp”//此标题需要转发声明
#ifdef FOO_FWD_水电站
#pragma消息（_文件_“具有foo的前向声明”）
#恩迪夫
#ifdef FOO_水电站
#pragma消息（_文件_“具有完整的foo声明”）
#恩迪夫
结构焦油{
焦油（foo&f）{}
};

bar.hpp（fwdecl仅为foo的消费者，也消耗tar.hpp）

#pragma一次
#仅包括“焦油量hpp”//foo fwdecl消耗的焦油量
#仅定义FOO_FWD_
#仅包括“foo.hpp”//bar需要fwdecl
#ifdef FOO_FWD_水电站
#pragma消息（_文件_“具有foo的前向声明”）
#恩迪夫
#ifdef FOO_水电站
#pragma消息（_文件_“具有完整的foo声明”）
#恩迪夫
结构条{
酒吧(富富);；
};

酒吧cpp（酒吧和美食的12月份消费者）

#包括“bar.hpp”
#包含“foo.hpp”//second包含，应启用完整定义
#ifdef FOO_FWD_水电站
#pragma消息（_文件_“具有foo的前向声明”）
#恩迪夫
#ifdef FOO_水电站
#pragma消息（_文件_“具有完整的foo声明”）
#恩迪夫
酒吧：酒吧（foo&ref）{
参考：做事；
}

baz.hpp（无相关性）

#pragma一次
结构baz{
void do_baz（）；
};

baz.cpp（foo&baz的12月份消费者）

#包括“baz.hpp”
#包括“foo.hpp”//foo之前不包括，但因为没有定义foo_FWD_ONLY
//baz.cpp将获得完整声明。
#ifdef FOO_FWD_水电站
#pragma消息（_文件_“具有foo的前向声明”）
#恩迪夫
#ifdef FOO_水电站
#pragma消息（_文件_“具有完整的foo声明”）
#恩迪夫
void baz:：do_baz（）{
福福；
f、 做事（）；//完全好。
}

main.cpp（消费应用程序）

//消费应用程序
#包括“tar.hpp”
#包括“bar.hpp”
#include“foo.hpp”//已经有以前的foo-fwdecl，所以第二次包含将启用完整声明。
//（此外，FOO_FWD_ONLY未定义，因此首次包含也将启用它）
#包括“baz.hpp”
内部主（空）{
福福；
焦油t（f）；
b栏（f）；
baz-bz；
}

编译时的输出：

    tar.hpp:7:13: warning: tar.hpp has forward declaration of foo 
    bar.hpp:8:13: warning: bar.hpp has forward declaration of foo 
    bar.cpp:6:13: warning: bar.cpp has forward declaration of foo 
    bar.cpp:9:13: warning: bar.cpp has full declaration of foo 
    baz.cpp:9:13: warning: baz.cpp has full declaration of foo 
    tar.hpp:7:13: warning: tar.hpp has forward declaration of foo 
    bar.hpp:8:13: warning: bar.hpp has forward declaration of foo 

这是一个