文档章节

C++中的 .h 和 .cpp 区别详解

刘小米_思聪
 刘小米_思聪
发布于 2014/09/18 16:31
字数 2432
阅读 2094
收藏 10

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。

对于以C起步,C#作为“母语”的我刚开始跟着导师学习C++对这方面还是感到很模糊。虽然我可以以C的知识面对C++的语法规范,用C#的思想领悟C++中类的使用。但是C#中定义和实现是都在一个文件中(其实都是在类里面),而使用C的时候也只是编程的刚刚起步,所写的程序也只要一个文件就够了。因此对于C++的Package理解以及.h文件和.cpp文件的总是心存纠结。

幸好有详细的PPT让我了解,一次对于Package的认识就明白多了。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。

当然更具体详细的讲解,欢迎下载导师的教学PPT-Package来了解更多。

 

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,我又迷惑了。

虽然Google给了我很多的链接,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。

 

于是我又把这个问题抛给了导师,他很耐心地给我详详细细地表述了如何在C++中进行代码分离。很可惜,第一次我听下了,但是没有听太懂,而且本来对C++就了解不深,所以也没有深刻的印象。

经过几个项目的试炼和体验之后,我又拿出这个问题问导师,他又一次耐心地给我讲解了一遍(我发誓他绝对不是忘记了我曾经问过同样的问题),这次我把它记录了下来。

为了不再忘记,我将它们总结在这里。

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

  • inline限定符的全局函数的定义

  • 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)

  • static const限定符的数据成员在类内部的初始化

  • 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。以前,我一直只觉得像泛型,模板这种东西我可能一辈子也不可能需要使用到。但是在导师的强制逼迫使用下,我才真正体会到模板的强大,也真正知道要如何去使用模板,更进一步是如何去设计模板。不过这不是三言两语可以讲完的,就不多说了。

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,导师的意见是放在类定义之外,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。

 

 

参考文献:

1. http://www.cnblogs.com/ider/archive/2011/06/30/what_is_in_cpp_header_and_implementation_file.html

本文转载自:http://www.cnblogs.com/ider/archive/2011/06/30/what_is_in_cpp_header_and_implementation_file.html

刘小米_思聪
粉丝 58
博文 60
码字总数 43955
作品 0
西安
其他
私信 提问
C++程序中可以没有using namespace std;这一句吗

可以啊、、只是命名空间的声明而已。意思就是说下面的函数,如果有和stl库里面一个名字的,就是用的stl的函数 C++ using namespace std 详解  所谓namespace,是指标识符的各种可见范围。C...

天王盖地虎626
01/16
14
0
C++的include里面不带.h是设计失误?

前几天某人说:C++的头文件不带.h其实是设计失误。 给出了如下的理由: 旧的编译器的模板类的实现和声明必须放在同一文件内不然会有bug。这并不是什么值得提倡的事情…… 然后我就十分想不明...

東條・スペンサー・咲
2015/04/18
2.6K
10
txx cxx cpp 的区别

最近在android上编译VTK 和VXL 发现其中源代码里面有很多诡异的后缀名文件,虽然其实打开都是C/C++代码,但是在编译器行为上是有所不同的。 cpp是在windows下面c++源文件,这个也是大家看得最...

acmfly
2012/10/19
107
0
C++中头文件与源文件的作用详解

一、C++ 编译模式 通常,在一个 C++ 程序中,只包含两类文件―― .cpp 文件和 .h 文件。其中,.cpp 文件被称作 C++ 源文件,里面放的都是 C++ 的源代码;而 .h 文件则被称作 C++ 头文件,里面...

开元中国2015
05/27
11
0
C++中extern “C”含义深层探索

1.引言 C++语言的创建初衷是“a better C”,但是这并不意味着C++中类似C语言的全局变量和函数所采用的编译和连接方式与C语言完全相同。作为一种欲与C兼容的语言,C++保留了一部分过程式语言...

长平狐
2013/01/06
99
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

OSChina 周日乱弹 —— 别问,问就是没空

Osc乱弹歌单(2019)请戳(这里) 【今日歌曲】 @tom_tdhzz :#今日歌曲推荐# 分享容祖儿/彭羚的单曲《心淡》: 《心淡》- 容祖儿/彭羚 手机党少年们想听歌,请使劲儿戳(这里) @wqp0010 :周...

小小编辑
今天
250
5
golang微服务框架go-micro 入门笔记2.1 micro工具之micro api

micro api micro 功能非常强大,本文将详细阐述micro api 命令行的功能 重要的事情说3次 本文全部代码https://idea.techidea8.com/open/idea.shtml?id=6 本文全部代码https://idea.techidea8....

非正式解决方案
今天
5
0
Spring Context 你真的懂了吗

今天介绍一下大家常见的一个单词 context 应该怎么去理解,正确的理解它有助于我们学习 spring 以及计算机系统中的其他知识。 1. context 是什么 我们经常在编程中见到 context 这个单词,当...

Java知其所以然
昨天
5
0
Spring Boot + Mybatis-Plus 集成与使用(二)

前言: 本章节介绍MyBatis-Puls的CRUD使用。在开始之前,先简单讲解下上章节关于Spring Boot是如何自动配置MyBatis-Plus。 一、自动配置 当Spring Boot应用从主方法main()启动后,首先加载S...

伴学编程
昨天
8
0
用最通俗的方法讲spring [一] ──── AOP

@[TOC](用最通俗的方法讲spring [一] ──── AOP) 写这个系列的目的(可以跳过不看) 自己写这个系列的目的,是因为自己是个比较笨的人,我曾一度怀疑自己的智商不适合干编程这个行业.因为在我...

小贼贼子
昨天
8
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部