项目场景：
在使用C++实现状态模式的例子时，发现出现编译错误，一开始以为是使用了未定义的类导致的，添加了类的声明后发现还是编译失败，很伤心。
问题描述：
首先上图：
然后是源码：
#include <iostream>
#include <memory>
//*********************State Pattern*******************
class Work;
//抽象状态类
class State
{
public:
virtual void WriteProgram(Work* ptrWork) = 0;
};
class ForenoonState;
//工作类
class Work
{
private:
std::shared_ptr<State> smartState;
double hour;
bool finish;
public:
//Work();
Work() : hour(0), finish(false), smartState(std::make_shared<ForenoonState>()) {}
void SetHour(const double h)
{
hour = h;
}
double GetHour() const
{
return hour;
}
void SetFinish(bool bFinish)
{
finish = bFinish;
}
bool GetFinish() const
{
return finish;
}
void SetState(std::shared_ptr<State> pState)
{
smartState = pState;
}
std::shared_ptr<State> GetState() const
{
return smartState;
}
void WriteProgram()
{
smartState->WriteProgram(this);
}
};
//睡眠状态
class SleepingState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 撑不住了，睡觉吧！" << std::endl;
}
};
//下班休息状态
class RestState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 下班回家了！" << std::endl;
}
};
//傍晚工作状态
class EveningState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
if (ptrWork->GetFinish())
{
ptrWork->SetState(std::make_shared<RestState>());
ptrWork->WriteProgram();
return;
}
if (ptrWork->GetHour() < 21)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 加班吆，疲惫啊！" << std::endl;
}
else
{//超过21点，转换到睡眠状态
ptrWork->SetState(std::make_shared<SleepingState>());
ptrWork->WriteProgram();
}
}
};
//下午工作状态
class AfternoonState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
if (ptrWork->GetHour() < 17)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 下午状态还不错，继续努力！" << std::endl;
}
else
{//超过17点，转换傍晚工作状态
ptrWork->SetState(std::make_shared<EveningState>());
ptrWork->WriteProgram();
}
}
};
//中午工作状态
class NoonState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
if (ptrWork->GetHour() < 13)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 饿了，午饭，犯困，午休！" << std::endl;
}
else
{//超过13点，转换下午工作状态
ptrWork->SetState(std::make_shared<AfternoonState>());
ptrWork->WriteProgram();
}
}
};
//上午工作状态类
class ForenoonState : public State
{
public:
void WriteProgram(Work* ptrWork)
{
if (ptrWork->GetHour() < 12)
{
std::cout << "当前时间：" << ptrWork->GetHour() << "点 上午工作，精神百倍！" << std::endl;
}
else
{//超过12点，转换中午工作状态
ptrWork->SetState(std::make_shared<NoonState>());
ptrWork->WriteProgram();
}
}
};
//Work::Work() : hour(0), finish(false), smartState(std::make_shared<ForenoonState>()) {}
//************************Test**************************
int main()
{
std::shared_ptr<Work> work = std::make_shared<Work>();
work->SetHour(9);
work->WriteProgram();
work->SetHour(10);
work->WriteProgram();
work->SetHour(12);
work->WriteProgram();
work->SetHour(13);
work->WriteProgram();
work->SetHour(14);
work->WriteProgram();
work->SetHour(17);
work->WriteProgram();
work->SetFinish(false);
//work->SetFinish(true);
//work->WriteProgram();
work->SetHour(19);
work->WriteProgram();
work->SetHour(22);
work->WriteProgram();
system("pause");
return 0;
}
原因分析：
从错误信息看，应该是将std::shared_ptr转换为std::shared_ptr失败导致的，但是很奇怪，类ForenoonState是State类的子类，子类转换为父类有什么问题？看了ForenoonState类的声明与定义发现，之前为了能够在Work类中使用ForenoonState类，将ForenoonState类的声明放在Work类的定义前，但是只有在类的定义中才有继承关系，但是由于ForenoonState类的依赖关系，必须把它的定义放在Work类的后面。
解决方案：
这该怎么办呢？头疼了半天，在网上也没有搜到相应的结果，关键是不好描述这个问题。但是呢，灵机一动，突然想到，可以先将类的完整信息声明出来啊，比如有哪些属性，有哪些函数接口，具体实现可以放到后面来做。对于上述问题，不就是将Work类的构造函数先声明，然后在ForenoonState类的定义后面实现Work类的构造函数不久可以了，想到就做到。
Work类构造函数声明更改：
//工作类
class Work
{
private:
...
public:
Work();//更改后
//Work() : hour(0), finish(false), smartState(std::make_shared<ForenoonState>()) {}//更改前
Work类构造函数定义实现：
//上午工作状态类
class ForenoonState : public State
{
...
};
Work::Work() : hour(0), finish(false), smartState(std::make_shared<ForenoonState>()) {}
注意要将Work类构造函数放在ForenoonState类定义的后面。
问题解决！编译成功，运行OK, Nice!!!
看来，仅仅声明子类，当将子类转换为父类对象时，编译器是无法知道子类与父类间的继承关系的，之前都没有注意到！！！