C++——多文件结构和编译预处理命令

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一、多文件结构

1、一个工程可以划分为多个源文件

• 类声明文件（.h文件）
• 类实现文件（.cpp文件）
• 类的使用文件（main函数所在的.cpp文件）

2、利用工程来组合各个文件

//Point.h ，类的定义
#ifndef POINT_H
#define POINT_H

class Point {
public:
	Point(int x = 0, int y = 0) : x(x), y(y) { count++; }
	Point(const Point &p);
	~Point() { count--; }
	int getX() const { return x; }
	int getY() const { return y; }
	static void showCount();
private:
	int x, y;
	static int count;
//不能在类体中声明时初始化类的数据成员
//建议在类的构造函数中初始化数据成员
//只有整型或enum类型的 static const 数据成员可以在类体中初始化
};

#endif
//用预处理指令#ifndef、#define、#endif形成一个预处理器包装，可以防止将头文件多次包含在一个程序中

//Point.cpp ，类的实现
#include"Point.h"
#include<iostream>
using namespace std;

int Point::count = 0;    //静态数据成员在类体外定义并初始化

Point::Point(const Point &p) : x(p.x), y(p.y) {    //复制构造
	count++;
}

void Point::showCount() {
	cout << "  Object count = " << count << endl;
}

//5_10.cpp，主函数
#include"Point.h"
#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
	Point a(4, 5);
	cout <<"Point A: "<<a.getX()<<", "<<a.getY();
	Point::showCount();
	Point b(a);
	cout <<"Point B: "<<b.getX()<<", "<<b.getY();
	Point::showCount();
	return 0;
}

1）外部变量
如果一个变量除了在定义它的源文件中可以使用外，还能被其它文件使用，那么就称这个变量是外部变量
文件作用域中定义的变量，默认情况下都是外部变量，但在其它文件中如果需要使用这一变量，需要用 extern 关键字加以声明
2）外部函数
所有类外声明的函数（也就是非成员函数），都具有文件作用域
可以在不同的编译单元中被调用，只要在调用声明函数原型即可。也可以在声明函数原型或定义函数时用 extern 修饰，其效果与不加修饰的默认状态是一样的
3）将变量和函数限制在编译单元内
使用匿名的命名空间：在匿名命名空间中定义的变量和函数，都不会暴露给其它的编译单元
被 " namespace { …… } " 括起的区域属于匿名的命名空间

namespace {	//匿名的命名空间
	int n;
	void f() { n++; }
}

4）标准C库
标准 C 类库是一个极为灵活并可扩展的可重用软件模块的集合
标准 C++ 类与组件在逻辑上分为6种类型：

• 输入/输出类
• 容器类与抽象数据类型
• 存储管理类
• 算法
• 错误处理
• 运行环境支持

二、编译预处理

习惯上，预处理指令中的符号常量通常是大写的头文件名，并用下划线替代句点
1、#include 包含指令
将一个源文件嵌入到当前源文件中该点处
#include<文件名>
–  按标准方式搜索，文件位于 C++ 系统目录的 include 子目录下
#include"文件名"
–  首先在当前目录中搜索，若没有，再按标准方式搜索

2、#define 宏定义指令
定义符号常量，很多情况下已被 const 定义语句取代
定义带参数宏，已被内联函数取代
#undef：删除由 #define 定义的宏，使之不再起作用

3、条件编译指令
1）#if 和 #endif

#if(常量表达式)
	程序正文    //当"常量表达式"非零时编译
#endif

2）#else

#if(常量表达式)
	程序正文1    //当"常量表达式"非零时编译
#else
	程序正文2    //当"常量表达式"为零时编译
#endif

3）#elif

#if（常量表达式1
	程序正文1	//当"常量表达式1"非零时编译
#elif(常量表达式2)
	程序正文2	//当"常量表达式2"非零时编译
#else
	程序正文3	//其他情况下编译
#endif

4）#ifdef & #ifndef

#ifdef 标识符
	程序段1
#else
	程序段2
#endif
//如果"标识符"经#defined定义过，且未经undef删除，则编译程序段1；否则编译程序段2

#ifndef 标识符
	程序段1
#else
	程序段2
#endif
//如果"标识符"未被定义过，则编译程序段1；否则编译程序段2