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。