3-C++程序的结构1.5
多文件结构和编译预处理命令
1、c++程序的一般组织结构
通常一个项目至少划分为三个文件:类定义文件(*.h文件)、类实现文件(*.cpp文件)和类的使用文件(*.cpp,主函数文件)。如下:
这三个单独的源文件构成,他们的相互关系和编译、连接过程,如下
2、外部变量和外部函数
a、为了使变量除了在定义它的文件中使用外,还要被其他文件使用,可以将其声明为外部变量,用extern关键字。
外部变量时具有文件作用域的变量,定义在所有文件之外。声明一个外部变量时,可以同时定义它,也可以只是引用一个在别处声明的外部变量。
定义一个文件作用域的变量时,其默认状态是可以为不同的编译单元(即源文件)所共享的,只要在其他编译单元在中冠以extern声明该变量即可。
b、外部函数
在所有类之外声明的函数(非成员函数),都是具有文件作用域的,如果没有特殊说明,这样的函数都可以在不同的编译单元中被调用,只要在调用之前函数原型即可。
3、标准c++库和命名空间
在c语言中系统函数和一些宏定义都放置在运行库中,c++的库中除了继续保留了c语言系统函数外,还加入了预定义的模板和类。标准c++类库是一个极为灵活并可扩展的可重用软件模板的集合。标准c++类与组件在逻辑上分为6中类型:
输入/输出类
容器类与ADT(抽象数据类型)
存储管理类
算法
错误处理
运行环境支持
对于库中预定义内容的说明分别存在于不同的头文件中,要使用这些预定义的成分,就要将相应的头文件包含到圆程序中。不同的编译系统,库和头文件都会略有不同。
4、编译预处理
编译器在对源程序进行编译之前,首先要由预处理程序对程序文本进行预处理。预处理程序提供了一组编译预处理指令和预处理操作符。
a、#include指令
也称为文件包含指令,其作用是将另一个源文件嵌入到当前源文件中该点处。有两种格式:#include<文件名>和#include"文件名"
b、#define 和#undef指令
在c语言中,还可以使用#define来定义带参数宏,以简单实现函数的计算,而在c++中这一功能已被内联函数取代。
#undef的作用是删除#define定义的宏,使之不再起作用。
c、条件编译
形式1
#if 常量表达式 //当常量表达式为非零时,编译本程序段
程序段
#endif
形式2
#if 常量表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif
形式3
#if 常量表达式1
程序段1
#elif 常量表达式2
程序段2
....
#elif 常量表达式n
程序段n
#else
程序段n+1
#endif
形式4
#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif
如果标识符经#define定义过,且未经undef删除,则编译程序段1,否则,编译程序段2
形式5
#ifndef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif
与形式4相反
4、defined操作符
它是一个预处理操作符,而不是指令,因此不要加#开头,defined操作符使用的形式为:defined(标识符)
若标识符在此前经#define定义过,未经删除,则上述表达式为非0.否则上述表达式的值为0.
由于文件包含指令可以嵌套使用,在设计程序是要避免多次重复包含同一个头文件,否则会引起变量及类的重复定义。
一般会在头文件中加上
//head.h
#ifndef HEAD_H
#define HEAD_H
.......
首先判断HEAD_H是否定义过,没有则是第一次编译,如果定义过就说明已经参加过编译了。