C++编译器允许循环定义吗？

当我为树编写一些代码时犯了一个错误时，我遇到了以下奇怪的情况。我已经对这个示例进行了很多精简，因此它只是一个线性树。

基本上，在 main() 函数中，我想将一个节点附加到我的树上，但我没有将其附加到“tree.root”，而是仅将其附加到“root”。然而，令我惊讶的是，它不仅编译得很好，而且我能够调用节点上的方法。仅当我尝试访问“value”成员变量时才出错。

我想我的主要问题是，为什么编译器没有捕获这个错误？

std::shared_ptr<Node> root = tree.AddLeaf(12, root);

因为 RHS 上的“root”是一个完全未声明的变量。另外，出于好奇，如果编译器允许它们通过，循环定义是否有实际的用例？这是其余的代码：

#include <iostream>
#include <memory>

struct Node
{
    int value;
    std::shared_ptr<Node> child;

    Node(int value)
    : value {value}, child {nullptr} {}

    int SubtreeDepth()
    {
        int current_depth = 1;
        if(child != nullptr) return current_depth + child->SubtreeDepth();
        return current_depth;
    }
};

struct Tree
{
    std::shared_ptr<Node> root;

    std::shared_ptr<Node> AddLeaf(int value, std::shared_ptr<Node>& ptr)
    {
        if(ptr == nullptr)
        {
            ptr = std::move(std::make_shared<Node>(value));
            return ptr;
        }
        else
        {
            std::shared_ptr<Node> newLeaf = std::make_shared<Node>(value);
            ptr->child = std::move(newLeaf);
            return ptr->child;
        }
    }
};


int main(int argc, char * argv[])
{

    Tree tree;
    std::shared_ptr<Node> root = tree.AddLeaf(12, root);
    std::shared_ptr<Node> child = tree.AddLeaf(16, root);

    std::cout << "root->SubtreeDepth() = " << root->SubtreeDepth() << std::endl; 
    std::cout << "child->SubtreeDepth() = " << child->SubtreeDepth() << std::endl; 

    return 0;
}

Output:

root->SubtreeDepth() = 2
child->SubtreeDepth() = 1

这是 C++ 中定义的一个不幸的副作用，声明和定义是作为单独的步骤完成的。因为变量是declared首先，它们可以在自己的初始化中使用：

std::shared_ptr<Node> root = tree.AddLeaf(12, root);
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^   ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Declaration of the variable  Initialization clause of variable

一旦声明了变量，就可以在初始化中使用它来实现其自身的完整定义。

这将导致未定义的行为 https://en.wikipedia.org/wiki/Undefined_behavior in AddLeaf如果使用第二个参数的数据，因为变量未初始化。