我从未真正理解为什么c++需要一个单独的头文件,其中包含与.cpp文件中相同的函数。它使得创建类和重构类变得非常困难,并且给项目添加了不必要的文件。还有一个必须包含头文件的问题,但是必须显式地检查它是否已经被包含。
c++在1998年被批准,那么为什么要这样设计呢?使用单独的头文件有什么好处?
后续问题:
当我所包含的是.h文件时,编译器如何找到其中的代码的.cpp文件?它是假定.cpp文件与.h文件具有相同的名称,还是实际上遍历目录树中的所有文件?
我从未真正理解为什么c++需要一个单独的头文件,其中包含与.cpp文件中相同的函数。它使得创建类和重构类变得非常困难,并且给项目添加了不必要的文件。还有一个必须包含头文件的问题,但是必须显式地检查它是否已经被包含。
c++在1998年被批准,那么为什么要这样设计呢?使用单独的头文件有什么好处?
后续问题:
当我所包含的是.h文件时,编译器如何找到其中的代码的.cpp文件?它是假定.cpp文件与.h文件具有相同的名称,还是实际上遍历目录树中的所有文件?
当前回答
c++的设计目的是在C基础设施中添加现代编程语言的特性,而无需不必要地更改C语言中与语言本身无关的任何内容。
是的,在这一点上(在第一个c++标准诞生10年之后,在它开始大量使用20年之后),很容易会问为什么它没有一个合适的模块系统。很明显,现在设计的任何新语言都不能像c++那样工作。但这不是c++的意义所在。
c++的重点是进化,是现有实践的平稳延续,只是添加新的功能,而不(经常)破坏对用户社区来说足够有效的东西。
这意味着,与其他语言相比,它使一些事情变得更困难(特别是对于开始一个新项目的人),而另一些事情则更容易(特别是对于维护现有代码的人)。
因此,与其期待c++变成c#(这毫无意义,因为我们已经有了c#),为什么不选择正确的工具来完成这项工作呢?就我自己而言,我努力用现代语言(我碰巧使用c#)编写大量的新功能,并且我有大量现有的c++,我将它们保存在c++中,因为重新编写它们将没有真正的价值。它们融合得很好,所以基本上是无痛的。
其他回答
我认为头文件背后的真正(历史)原因是使编译器开发人员更容易……但是,头文件确实有优势。 查看之前的帖子了解更多讨论…
它不需要一个与main中相同功能的单独头文件。只有在使用多个代码文件开发应用程序以及使用之前未声明的函数时才需要它。
这真的是一个范围问题。
您似乎在询问如何将定义与声明分开,尽管头文件还有其他用途。
答案是c++不“需要”这个。如果将所有内容都标记为内联(对于类定义中定义的成员函数来说,这是自动的),则不需要分离。你可以在头文件中定义一切。
你想分手的原因可能是:
改善构建时间。 在没有定义源的情况下链接到代码。 避免将所有内容标记为“内联”。
如果你更普遍的问题是,“为什么c++和Java不一样?”,那么我不得不问,“为什么你写c++而不是Java?”- p;
但是,更严重的是,c++编译器不能像javac那样直接进入另一个翻译单元,并找出如何使用它的符号。头文件需要向编译器声明在链接时它期望可用的内容。
所以#include是一个直接的文本替换。如果你在头文件中定义所有东西,预处理器最终会对项目中的每个源文件创建一个巨大的复制和粘贴,并将其提供给编译器。c++标准在1998年被批准的事实与此无关,这是c++的编译环境如此紧密地基于C的事实。
转换我的评论来回答你接下来的问题:
编译器如何找到包含代码的.cpp文件
It doesn't, at least not at the time it compiles the code that used the header file. The functions you're linking against don't even need to have been written yet, never mind the compiler knowing what .cpp file they'll be in. Everything the calling code needs to know at compile time is expressed in the function declaration. At link time you will provide a list of .o files, or static or dynamic libraries, and the header in effect is a promise that the definitions of the functions will be in there somewhere.
你可以在没有头文件的情况下完美地开发c++。事实上,一些大量使用模板的库并不使用头文件/代码文件范例(参见boost)。但是在C/ c++中,你不能使用没有声明的东西。一个实用的方法 处理这个问题的方法就是使用头文件。此外,您还可以在不共享代码/实现的情况下共享接口。我认为这不是C语言的创造者所能想象到的:当你使用共享头文件时,你必须使用著名的:
#ifndef MY_HEADER_SWEET_GUARDIAN
#define MY_HEADER_SWEET_GUARDIAN
// [...]
// my header
// [...]
#endif // MY_HEADER_SWEET_GUARDIAN
这并不是真正的语言特性,而是处理多重包含的一种实用方法。
所以,我认为在创建C时,前向声明的问题被低估了,现在当使用像c++这样的高级语言时,我们必须处理这类事情。
对于我们这些可怜的c++用户来说,这又是一个负担……
c++的设计目的是在C基础设施中添加现代编程语言的特性,而无需不必要地更改C语言中与语言本身无关的任何内容。
是的,在这一点上(在第一个c++标准诞生10年之后,在它开始大量使用20年之后),很容易会问为什么它没有一个合适的模块系统。很明显,现在设计的任何新语言都不能像c++那样工作。但这不是c++的意义所在。
c++的重点是进化,是现有实践的平稳延续,只是添加新的功能,而不(经常)破坏对用户社区来说足够有效的东西。
这意味着,与其他语言相比,它使一些事情变得更困难(特别是对于开始一个新项目的人),而另一些事情则更容易(特别是对于维护现有代码的人)。
因此,与其期待c++变成c#(这毫无意义,因为我们已经有了c#),为什么不选择正确的工具来完成这项工作呢?就我自己而言,我努力用现代语言(我碰巧使用c#)编写大量的新功能,并且我有大量现有的c++,我将它们保存在c++中,因为重新编写它们将没有真正的价值。它们融合得很好,所以基本上是无痛的。