c++游戏编程（2）多文件编程与命名空间

文章目录

• 前言
• 1 多文件编程
• • 1.1 头文件
  • • 1.1.1 头文件的组成
    • 1.1.2 头文件的储存
  • 1.2 多文件编程
• 2 命名空间
• 总结
• 引用文章

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前言

这是我的第二篇博客

上篇文章写了很多c++开发游戏所需的函数，可是那么多函数，太麻烦了，我们怎样能简便快速地使用一个函数呢？
这就要引入c++的一个概念：多文件编程。

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1 多文件编程

稍微大一点的项目都不会是单个文件的，多文件的好处实在太多，模块开发、分工协作、代码复用、结构清晰、模块更新……

我们先认识一下c++的文件类型：

1. 头文件(.h）：放置各种声明，用于被cpp文件包含。
2. 模块文件（.cpp）：放置一些函数定义，也称为功能模块。
3. 主程序文件（main.cpp）：程序入口，调用模块文件实现的方法。

1.1 头文件

头文件，也叫c++源文件，一般不会编译，如果cpp文件使用了头文件，编译时就会把头文件的内容拷贝到cpp文件中。
平时我们使用的#include<bits/stdc++.h>就是引入头文件的代码。

1.1.1 头文件的组成

//main.h
//预编译语句，防止重复
#ifndef MAIN_H
#define MAIN_H
//引用所需的头文件
#include<bits/stdc++.h>
#include<windows.h>
#include<conio.h>
//一些宏定义
#define ll long long
#define MAXN 10e9
#define INF 0x3f3f3f3f
#define N 501

namespace std{
//这里面的内容都是std命名空间里的
//关于命名空间请看下文
	class game{
		//定义一个类
		public:
			//一些函数和定义
			void init();
			bool gameover();
			struct{//类内也可以定义结构体哦
				string usename,password;
			}use;
	};
	void game::init(){
		//一些内容
	}
	bool game::gameover(){
		//一些内容
	}
}

#endif//结束头文件

也就是说，我们可以在头文件里写一些工具函数，然后在主函数里使用。
那么，写完的头文件应该存在哪里呢？

1.1.2 头文件的储存

快捷键ctrl+B，可以打开当前文件的所在位置，可以看到，bits/stdc++.h这个头文件的目录是：

好了，让我们研究研究dev-c++的文件组成。

在Dev-Cpp目录下，有一堆文件和文件夹，而大部分头文件都存储在MinGW32下。
打开MinGW32，我们可以看到：

其中，每一个文件夹里都有很多的头文件（share目录里主要是和其它语言的交互，例如python），也就是说，我们把头文件存在哪里都行。
不过据观察，dev-c++大部分的头文件都在"Dev-Cpp\MinGW32\lib\gcc\mingw32\9.2.0 "里。
那么有一个疑问，为什么bits/stdc++.h前面要有一个bits/呢？
其实，bits是一个文件夹：

这些文件的位置是："Dev-Cpp\MinGW32\lib\gcc\mingw32\9.2.0\include\c++\"
这个文件夹里有很多耳熟能详的头文件，比如algorithm，比如如cmath。
而这里面的文件夹：bits，ext等，里面也有很多的头文件（bits是标准库。ext是拓展库）

我们可以尝试自己建一个文件夹，例如qwq。
然后再里面建几个头文件：比如qwq.h，qmath.h，qcolor.h等。
我们写程序的时候就可以：

#include<qwq/qwq.h>
#include<qwq/qmath.h>
#include<qwq/qcolor.h>

这样还是有点不方便。
我们可以建一个头文件all.h，在里面这么写：

#ifndef ALL_H
#define ALL_H

#include<qwq/qwq.h>
#include<qwq/qmath.h>
#include<qwq/qcolor.h>

#endif

然后写程序的时候写一行：

#include<qwq/all.h>

就可以了。
多方便啊！

1.2 多文件编程

dev-c++有一个功能就是项目。
选择左上角的文件，然后选择新建，再选择项目。
他会出来一个这样的界面：

我们选择Console Application。名称就叫……qwq

会有一个main.cpp的文件。

#include <iostream>

/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char** argv) {
	return 0;
}

除此之外，还会有这些文件：

然后我们再选择文件/新建/类

会蹦出来qwq.cpp和qwq.h
ctrl+s保存，然后就会出现代码：

```qwq.h```
#ifndef QWQ_H
#define QWQ_H

class qwq{
	public:
		qwq();
	protected:
};

#endif

```qwq.cpp```
#include "qwq.h"
qwq::qwq(){

}

现在qwq目录下是这样的：

我们可以随便写一些代码。如：

```qwq.cpp```
#include "qwq.h"
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
qwq::qwq(){
	cout<<"这是一个头文件qwq!\n";
}

然后再main.cpp下添加这个头文件。

```main.cpp```
#include "qwq.h"
int main(int argc, char** argv) {
	qwq();
	return 0;
}

效果：

dev-c++会同时编译qwq.cpp和main.cpp两个文件：

g++ -c main.cpp -o main.o
g++ -c qwq.cpp -o qwq.o
g++ main.o qwq.o -o out

而qwq.h的内容已经被编译器拷贝到qwq.cpp和main.cpp中了。

这就是多文件编程！

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2 命名空间

举个栗子：
记得在一个课外班学习时，班级里有两个叫做张伟的同学，老师不得不想了一个办法，当叫长得高一点的张伟时，就说：高张伟，长得矮的就叫做：矮张伟。

同样的情况也出现在 C++ 中。比如你写一个叫做h()的函数，但当你编译的时候，你惊奇地发现，这个函数竟然已经有了！

因此，引入了命名空间这个概念，专门用于解决上面的问题，它可作为附加信息来区分不同库中相同名称的函数、类、变量等。使用了命名空间即定义了上下文。本质上，命名空间就是定义了一个范围。

实例：

#include<bits/stdc++.h>
namespace qwq{
	int a=1;
}
using namespace std;
int main(){
	int a=3;
	cout<<qwq::a;
	return 0;
}

这个程序运行后，会输出1
因为输出的变量a是在命名空间qwq中的，而在主函数中定义的a则是在标准命名空间中的。

那么假如我们换一种代码：

cout<<a;

这回的输出就是3了。

很神奇吧，其实命名空间内可以有很多内容，比如函数、类，甚至嵌套命名空间！

#include<bits/stdc++.h>
namespace qwq{
	int a=1;
	namespace qwq1{
		int a=3;
	}
}
using namespace std;
int main(){
	cout<<qwq::a<<" "<<qwq::qwq1::a;
	return 0;
}

这回的输出是1 3

如果嫌太累，你可以在主函数上面加上一个using namespace qwq;然后就不用再写qwq::a了

但是命名空间也不能滥用，下面是一个错误事例：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
namespace qwq{
    int a = 100;
    int orz(){
        cout<<"a="<<a<<endl;
    }
    namespace qwq1{
        int a =20;
        int orz(){
             cout<<"a="<<a<<endl;
        }
    }
}
using namespace qwq;
using namespace qwq::qwq1;
int main(){
    orz();
    return 0;
}

这样会出错：会显示 a 变量和 orz函数 “was not declared in this scope”，编译器不知道要去使用哪个 a 和 fun()。
所以要不然就不用using，要不然就之using一个命名空间。

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总结

本来是准备写一下自己的头文件的，没想到牵扯出来这么多东西，既然这样，那编写自己的头文件就放在下篇文章吧！
还是感谢引用文章的作者，说实话这篇文章和上篇文章我都是在边学习边写的。

另外，做一些无聊的统计：
本篇文章共5550字，275行，10图片，共花费时间9小时。

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引用文章

1. 我终于把C++多文件编程理解透彻了
2. 菜鸟编程：C++ 命名空间