C++类定义,.h文件与.cpp文件之间的关系以及条件编译

大家有没有考虑过,我们问什么要将一个类定义和类实现分开呢?
本周的Windows编程课,老师演示了一个例子,完美地讲解了这个问题,在我看来是解答了我一直以来的疑问,下面把我的一些体会整理在下面。

  • 使整个大的程序或者说项目显得逻辑清晰、分明
  • 最重要的,也是老师在这堂课上展示出来的,就是在出现类组合这种情况,也就是类里面的数据成员使用了其他类的对象的时候,如果不采用这种形式,就需要考虑很多哪个类放在前面这一类的问题,非常麻烦。

老师上课讲的例子是这样的:

#include 
using namespace std;

class A
{
private:
    B b;
public:
    void doSomething();
};

void A::doSomething()
{ b.doSomething(); }


class B
{
public:
    void doSomething();
};

void B::doSomething()
{ cout<<"OK"<int main(int argc, char *argv[])
{
    A * a = new A;
    a->doSomething();
    return 0;
}

上面的程序是否能通过编译呢?答案当然是否定的。原因就在于A里使用了B类的对象,又由于A类定义在前面,编译器会不知道B究竟是什么,自然也无法B b.
解决方法当然可以将类B定义在前面,也可以在类A定义前面加一句class B;的前置声明。但如果类变得更多,这样就非常麻烦了。
另外,将类A中的B b改为B * b也可通过编译,原因在于,B b的时候编译器需要知道B究竟是什么,只有这样才能给它分配空间。而B * b的话,编译器知道这是一个指针就足够了,因为指针类型保存一个地址,大小显然是已知的。
因此,将类定义和类实现分开就显得非常重要了。

  Windows编程课上,老师仔细讲了.h和.cpp文件。在将类定义和类实现分开的时候,遇到的问题可真不少。
  其中一个问题就是,A、B两个类,A的数据成员有B的对象,在a.cpp里我们要包含b.h,在mian里我们要包含a.h和b.h,这时Qt Creator会报错,提醒你出现了问题

E:\My_files\My_study\Computer_Science_2017-2018-2\windows programming\180516094934289_4thClassCode\4thClassCode\convertAandBtoHeader\b.h:4: error: redefinition of ‘class B’
class B
^

  显示B被重复定义了。我们当然可以在main里不写#include “ b.h”,因为我们可以分析出这个已经在a.cpp里出现,在#include “a.h”时会自己带上。但是当类一多我们就记不清了,这时候就需要借助宏使用条件编译。

#ifndef B_H
#define B_H
内容
#endif //B_H

  那么作用是什么呢?上面B_H可以任意的起名字,只是一个符号,表示这个符号如果还没有被宏定义的话,就定义它。这样,当b.h已经被include过以后,B_H相当于已经被宏定义过了,之后再被include,内容就不会再执行了,也就解决了问题。
C++的条件编译还有其他的形式,具体用法为:
形式一:
#if 常量表达式
程序段
#endif
当常量表达式非零时编译程序段
形式二:
#ifndef 常量表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif
当常量表达式为非零时编译程序段1,否则编译程序段2
形式三:
#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
形式四:也就是最上面讲的条件编译

参考文献:郑莉等.C++语言程序设计[M].4版.北京:清华大学出版社,2010.
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