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C源程序的结构基本上都是由3个部分构成#xff1a;类的定义、类的成员的实现和主函数。因为所编写的程序比较小#xff0c;所以这三个部分都写在了同一个文件当中。在规模比较大的项目中#xff0c;往往需要多个源程序文件#xff0c;每个源程序文…1. C程序的一般组织结构
C源程序的结构基本上都是由3个部分构成类的定义、类的成员的实现和主函数。因为所编写的程序比较小所以这三个部分都写在了同一个文件当中。在规模比较大的项目中往往需要多个源程序文件每个源程序文件称为一个编译单元。这时C语法要求一个类的定义必须出现在所有使用该类的编译单元中。习惯的做法是把类的定义写在头文件中使用该类的编译单元则包含这个头文件。通常一个项目至少划分为3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。对于更复杂的程序每一个类都有单独的定义和实现文件。采用这样的结构可以对不同的文件进行单独编写、编译最后再连接同时可以充分利用类的封装性在程序的调试、修改时只对其中一个类的定义和实现进行修改而其余部分不用改动。
【例】具有静态数据、函数成员的Point类多文件组织。 1文件1类的定义point.h
#pragma once
class Point//类的定义
{
public://外部接口Point(int x, int y) :x(x), y(y) { count; }Point(const Point p);~Point() { count--; }int getX() { return x; }int getY() { return y; }static void ShowCount();//静态函数成员
private://私有函数成员int x, y;static int count;//静态数据成员
};2文件2类的实现point.cpp
#includeiostream
#includePoint.h
using namespace std;int Point::count 0;//使用类名初始化静态数据成员
Point::Point(const Point p):x(p.x),y(p.y)//拷贝构造函数的实现
{count;
}
void Point::ShowCount()//静态函数成员ShowCount()的实现
{cout 对象的数量 count endl;
}3文件3主函数文件的实现Main.cpp
#includeiostream
#includePoint.h
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;
}运行结果 分析整个源程序的结构C多文件组织结构图由3个单独的文件构成它们相互关系和编译、连接过程如下图所示这是windows操作系统的情形 在多文件结构中可以看到两个.cpp文件中都增加了一个新的include语句。在使用输入输出操作时需要使用#includeiostream将系统提供的标准头文件iostream包含到源程序中。这里同样需要使用语句#includePoint.h将自定义的头文件包含进来。C中的#include指令的作用就是将指定的文件嵌入到当前的源文件中#include指令所在的位置这个嵌入的文件可以是.h文件也同样可以是.cpp文件。
指令include可以有两种写法。第一种写法是#include文件名表示按照标准方式搜索要嵌入的文件该文件位于编译环境的include子目录下一般要嵌入系统提供的标准文件时采用这样的方式如对标准头文件iostream的包含。另一种写法是#include文件名表示首先在当前目录下搜索要嵌入的文件如果没有再按照标准方式搜索对用户自己编写的文件一般采用这种方式如本例中类的定义文件Point.h。
#include属于预处理指令。
从C多文件组织结构图中可以看出两个.cpp文件被分别编译生成各自的目标文件.obj然后再与系统的运行库共同连接生成两个可执行文件.exe。如果只修改类的成员函数的实现部分则只重新编译Point.cpp并连接即可其余的文件可以看都不用看。所以如果是一个语句很多、规模很大的程序效率就会得到显著的提高。
这种多文件组织技术在不同环境下有不同的方式来完成。在Windows系列操作系统下的C一般使用工程来进行多文件管理在Unix系列操作系统下一般可以用make工具完成。
决定一个声明放在源文件中还是头文件中的一般原则是将需要分配的空间的定义放在源文件中例如函数的定义需要为函数代码分配空间、命名空间作用域中的变量的定义需要为变量分配空间等而将不需要分配空间的声明放到头文件中例如类声明、外部函数的原型声明、外部变量的声明、基本数据类型常量的声明等。内联函数比较特殊由于它的内容需要嵌入到每个调用他的函数中所以对于那些需要被多个编译单元调用的内联函数它们的代码应该被各个编译单元可见这些内联函数的定义应当出现在头文件中。
【注意】如果误将分配了空间的定义写入到头文件中在多个源文件包含该头文件时会导致空间在不同的编译单元中被分配多次从而在连接时引发错误。
