欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

.cpp文件的Package程序入口

程序员文章站 2022-07-02 18:22:17
在C++编程过程中,随着项目的越来越大,代码也会越来越多,并且难以管理和分析。于是,在C++中就要分出了头(.h)文件和实现(.cpp)文件,并且也有了Package的概念。 简单...
在C++编程过程中,随着项目的越来越大,代码也会越来越多,并且难以管理和分析。于是,在C++中就要分出了头(.h)文件和实现(.cpp)文件,并且也有了Package的概念。 简单讲,一个Package就是由同名的.h和.cpp文件组成。当然可以少其中任意一个文件:只有.h文件的Package可以是接口或模板(template)的定义;只有.cpp文件的Package可以是一个程序的入口。

不过我在这里想讲的还是关于.h文件和.cpp文件

知道Package只是相对比较宏观的理解:我们在项目中以Package为编辑对象来扩展和修正我们的程序。编写代码时具体到应该把什么放到.h文件,又该什么放在.cpp文件中

虽然Google给了很多的链接,但是大部分的解释都太笼统了:申明写在.h文件,定义实现写在.cpp文件。这个解释没有差错,但是真正下手起来,又会发现不知道该把代码往哪里打。

为了方便,将它们总结在这里。

概览   非模板类型(none-template) 模板类型(template) 头文件(.h) 全局变量申明(带extern限定符) 全局函数的申明 带inline限定符的全局函数的定义 带inline限定符的全局模板函数的申明和定义 类的定义 类函数成员和数据成员的申明(在类内部) 类定义内的函数定义(相当于inline) 带static const限定符的数据成员在类内部的初始化 带inline限定符的类定义外的函数定义 模板类的定义 模板类成员的申明和定义(定义可以放在类内或者类外,类外不需要写inline) 实现文件(.cpp) 全局变量的定义(及初始化) 全局函数的定义 (无) 类函数成员的定义 类带static限定符的数据成员的初始化

*申明:declaration
*定义:definition

头文件

头文件的所有内容,都必须包含在

#ifndef{Filename}
#define{Filename}

//{Content of head file}

#endif

这样才能保证头文件被多个其他文件引用(include)时,内部的数据不会被多次定义而造成错误

inline限定符

在头文件中,可以对函数用inline限定符来告知编译器,这段函数非常的简单,可以直接嵌入到调用定义之处。

当然inline的函数并不一定会被编译器作为inline来实现,如果函数过于复杂,编译器也会拒绝inline。

因此简单说来,代码最好短到只有3-5行的才作为inline。有循环,分支,递归的函数都不要用做inline。

对于在类定义内定义实现的函数,编译器自动当做有inline请求(也是不一定inline的)。因此在下边,我把带有inline限定符的函数成员和写在类定义体内的函数成员统称为“要inline的函数成员”

非模板类型 全局类型

就像前面笼统的话讲的:申明写在.h文件。

对于函数来讲,没有实现体的函数,就相当于是申明;而对于数据类型(包括基本类型和自定义类型)来说,其申明就需要用extern来修饰。

然后在.cpp文件里定义、实现或初始化这些全局函数和全局变量。

不过导师一直反复强调:不许使用全局函数和全局变量。用了之后造成的后果,目前就是交上去的作业项目会扣分。当然不能用自有不能用的理由以及解决方案,不过不在目前的讨论范围内。

自定义类型

对于自定义类型,包括类(class)和结构体(struct),它们的定义都是放在.h文件中。其成员的申明和定义就比较复杂了,不过看上边的表格,还是比较清晰的。

函数成员

函数成员无论是否带有static限定符,其申明都放在.h文件的类定义内部。

对于要inline的函数成员其定义放在.h文件;其他函数的实现都放在.cpp文件中。

数据成员

数据成员的申明与定义都是放在.h文件的类定义内部。对于数据类型,关键问题是其初始化要放在什么地方进行。

对于只含有static限定符的数据成员,它的初始化要放在.cpp文件中。因为它是所有类对象共有的,因此必须对它做合适的初始化。

对于只含有const限定符的数据成员,它的初始化只能在构造函数的初始化列表中完成。因为它是一经初始化就不能重新赋值,因此它也必须进行合适的初始化。

对于既含有static限定符,又含有const限定符的数据成员,它的初始化和定义同时进行。它也是必须进行合适的初始化

对于既没有static限定符,又没有const限定符的数据成员,它的值只针对本对象可以随意修改,因此我们并不在意它的初始化什么时候进行。

模板类型

C++中,模板是一把开发利器,它与C#,Java的泛型很相似,却又不尽相同。

对于模板,最重要的一点,就是在定义它的时候,编译器并不会对它进行编译,因为它没有一个实体可用。

只有模板被具体化(specialization)之后(用在特定的类型上),编译器才会根据具体的类型对模板进行编译。

所以才定义模板的时候,会发现编译器基本不会报错(我当时还很开心的:我写代码尽然会没有错误,一气呵成),也做不出智能提示。但是当它被具体用在一个类上之后,错误就会大片大片的出现,却往往无法准确定位。

因此设计模板就有设计模板的一套思路和方式,但是这跟本文的主题也有偏。

因为模板的这种特殊性,它并没有自己的准确定义,因此我们不能把它放在.cpp文件中,而要把他们全部放在.h文件中进行书写。这也是为了在模板具体化的时候,能够让编译器可以找到模板的所有定义在哪里,以便真正的定义方法。

至于模板类函数成员的定义放在哪里,应该放在类定义之外,因为这样当你看类的时候,一目了然地知道有那些方法和数据;我在用Visual Studio的时候查看到其标准库的实现,都是放在类内部的。

可能是我习惯了C#的风格,我比较喜欢把它们都写在类内部,也因为在开发过程中,所使用的编辑器都有一个强大的功能:代码折叠。

当然还有其他原因就是写在类外部,对于每一个函数成员的实现都需要把模板类型作为限定符写一遍,把类名限定符也要写一遍。

=========================================================================================================

谢 邀,这个问题让我想起我在实习的时候犯的一个错误,就是把模版类的定义和实现分开写了,结果编译出错,查了两天才查出问题。

C++中每一个对象所占用的空间大小,是在编译的时候就确定的,在模板类没有真正的被使用之前,编译器是无法知道,模板类中使用模板类型的对象的所占用的空间的大小的。只有模板被真正使用的时候,编译器才知道,模板套用的是什么类型,应该分配多少空间。这也就是模板类为什么只是称之为模板,而不是泛型的缘故。

既然是在编译的时候,根据套用的不同类型进行编译,那么,套用不同类型的模板类实际上就是两个不同的类型,也就是说,stack和stack是两个不同的数据类型,他们共同的成员函数也不是同一个函数,只不过具有相似的功能罢了。如上图所示,很简短的六行代码,用的是STL里面的stack,stack和stack的默认构造函数和push函数的入口地址是不一样的,而不同的stack对象相同的函数入口地址是一样的,这个也反映了模板类在套用不同类型以后,会被编译出不同代码的现象。

所以模板类的实现,脱离具体的使用,是无法单独的编译的;把声明和实现分开的做法也是不可取的,必须把实现全部写在头文件里面。为了清晰,实现可以不写在class后面的花括号里面,可以写在class的外面。

================================

还是把头文件的内容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的头文件会不会被多个文件引用,你都要加上这个。一般格式是这样的:

#ifndef <标识>
#define <标识>

……
……

#endif

<标识>在理论上来说可以是*命名的,但每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。标识的命名规则一般是头文件名全大写,前后加下划线,并把文件名中的“.”也变成下划线,如:stdio.h

#ifndef _STDIO_H_
#define _STDIO_H_

……

#endif

2.在#ifndef中定义变量出现的问题(一般不定义在#ifndef中)。

#ifndef AAA
#define AAA

int i;

#endif
里面有一个变量定义
在vc中链接时就出现了i重复定义的错误,而在c中成功编译。

结论:

(1).当你第一个使用这个头的.cpp文件生成.obj的时候,int i 在里面定义了当另外一个使用这个的.cpp再次[单独]生成.obj的时候,int i 又被定义然后两个obj被另外一个.cpp也include 这个头的,连接在一起,就会出现重复定义.

(2).把源程序文件扩展名改成.c后,VC按照C语言的语法对源程序进行编译,而不是C++。在C语言中,若是遇到多个int i,则自动认为其中一个是定义,其他的是声明。

(3).C语言和C++语言连接结果不同,可能(猜测)时在进行编译的时候,C++语言将全局
变量默认为强符号,所以连接出错。C语言则依照是否初始化进行强弱的判断的。(参考)

解决方法:

(1).把源程序文件扩展名改成.c。

(2).推荐解决方案:
.h中只声明 extern int i;在.cpp中定义

#ifndef X_H
#define X_H
extern int i;
#endif //X_H
int i;