C++ 學習之旅二——說一說C++頭檔案

  作為一個二手的.net程式員，你看到了c++頭檔案一定就犯迷糊了，這到底是個啥玩意。再我糾結了24個小時， google20次，度娘10下，看過10來騙文章以後，我可能稍微開竅了。我對c++頭檔案總結，與.net比較如下：

   一、c++頭檔案究竟是什麼，你怎麼看？

每個c++/c程式通常分為兩個檔案。一個檔案用于儲存程式的聲明（declaration），稱為頭檔案。另一個檔案用于儲存程式的實作（implementation），稱為定義（definition）檔案。c++/c程式的頭檔案以“.h”為字尾，c程式的定義檔案以“.c”為字尾，c++程式的定義檔案通常以“.cpp”為字尾（像linux等系統以“.cc”或“.cxx”為字尾）。簡而言之，就是用于聲明的檔案。

那作為.net的程式員我們，我們會問這個問題，c#中的頭檔案，你怎麼看？

c#中聲明和定義在一個地方，相當于把頭檔案放在執行檔案中。 一般引用時，隻需要用using引入命名空間即可。對于我們.net程式員可以這麼了解，頭檔案是相當于命名空間的定義，引入以後，就相當于引入命名空間。我們.net中直接是引入命名空間的。

   二、c++頭檔案到底是哪些内容，你怎麼看？

頭檔案由三部分内容組成：

（1）頭檔案開頭處的版權和版本聲明

  這部分有分結構具體如下：

①版權資訊。②檔案名稱，辨別符，摘要。③目前版本号，作者/修改者，完成日期。④版本曆史資訊。

我們.net中有不有這類似的結構，你怎麼看啊？有啊，assemblyinfo.cs不就是詳細的記錄這些資訊嗎。

（2）預處理塊。

來瞧一瞧預處理塊。作為.net程式員的我們，你是不是對于預處理塊，聞所未聞。  他的意思非常的簡單，在編譯之前進行的處理。c++編譯器中有一個預處理器，我們.net中并沒有一個單獨的預處理的概念。他有分成了3個階段：

2.檔案包含；3.條件編譯。  

 什麼是宏定義，

　1.不帶參數的宏定義：

　　宏定義又稱為宏代換、宏替換，簡稱“宏”。格式：#define 辨別符 字元串其中的辨別符就是所謂的符号常量，也稱為“宏名”。預處理（預編譯）工作也叫做宏展開：将宏名替換為字元串。　掌握"宏"概念的關鍵是“換”。一切以換為前提、做任何事情之前先要換，準确了解之前就要“換”。

對于不帶參數的宏的說明如下：

（1）宏名一般用大寫；（2）使用宏可提高程式的通用性和易讀性，減少不一緻性，減少輸入錯誤和便于修改。例如：數組大小常用宏定義；（3）預處理是在編譯之前的處理，而編譯工作的任務之一就是文法檢查，預處理不做文法檢查。；（4）宏定義末尾不加分号；（5）宏定義寫在函數的花括号外邊，作用域為其後的程式，通常在檔案的最開頭。　（6）可以用#undef指令終止宏定義的作用域　（7）宏定義可以嵌套（8）字元串" "中永遠不包含宏（9）宏定義不配置設定記憶體，變量定義配置設定記憶體。

 2.帶參數的宏：

 除了一般的字元串替換，還要做參數代換格式：#define 宏名（參數表） 字元串

帶參數的宏的說明：

（1）實參如果是表達式容易出問題

#define s(r) r*r

area=s(a+b);第一步換為area=r*r;,第二步被換為area=a+b*a+b;

正确的宏定義是#define s(r) (r)*(r)；

（2）宏名和參數的括号間不能有空格 ；

（3）宏替換隻作替換，不做計算，不做表達式求解； 

（4）函數調用在編譯後程式運作時進行，并且配置設定記憶體。宏替換在編譯前進行，不配置設定記憶體；

（5）宏的啞實結合不存在類型，也沒有類型轉換。

（6）函數隻有一個傳回值，利用宏則可以設法得到多個值；

 （7）宏展開使源程式變長，函數調用不會；

 （8）宏展開不占運作時間，隻占編譯時間，函數調用占運作時間（配置設定記憶體、保留現場、值傳遞、傳回值）

  說了這麼多c++的宏定義，我們.net是不是支援宏了，答案是肯定的。  可以使用以上的define的關鍵字可以實作c++的宏定義的過程，一般是在類的頭部的聲明。

  二檔案包含——一個檔案包含另一個檔案的内容

 格式：

　#include "檔案名"　或#include <檔案名>

編譯時以包含處理以後的檔案為編譯機關，被包含的檔案是源檔案的一部分。編譯以後隻得到一個目标檔案.obj，被包含的檔案又被稱為“标題檔案”或“頭部檔案”、“頭檔案”，并且常用.h作擴充名。修改頭檔案後所有包含該檔案的檔案都要重新編譯，頭檔案的内容除了函數原型和宏定義外，還可以有結構體定義，全局變量定義：（1）一個#include指令指定一個頭檔案；（2）檔案1包含檔案2，檔案2用到檔案3，則檔案3的包含指令#include應放在檔案1的頭部第一行；（3）包含可以嵌套；（4）<檔案名>稱為标準方式，系統到頭檔案目錄查找檔案，"檔案名"則先在目前目錄查找，而後到頭檔案目錄查找；（5）被包含檔案中的靜态全局變量不用在包含檔案中聲明。

說道這裡，我們.net是不是也有檔案包含的概念了，怎麼沒有了，你using 命名空間，不就是最好的.net檔案包含展現了。他編譯以後也是.obj檔案。

三 條件編譯——　有些語句行希望在條件滿足時才編譯。

 格式：（1）#ifdef 辨別符　程式段1#else程式段2#endif或#ifdef程式段1 #endif當辨別符已經定義時，程式段1才參加編譯。格式：（2）#ifndef 辨別符 格式：（3）　#if 表達式1  程式段1　#else程式段2#endif

 　當表達式1成立時，編譯程式段1，當不成立時，編譯程式段2。使用條件編譯可以使目标程式變小，運作時間變短。預編譯使問題或算法的解決方案增多，有助于我們選擇合适的解決方案。此外，還有布局控制：#progma，這也是我們應用預處理的一個重要方面，主要功能是為編譯程式提供非正常的控制流資訊

.net中也有他的條件編譯的，無非也是一下的處理格式：

　#if　#elif #else  #endif；

（3）函數和類結構聲明等。

      至于函數和類 結構的聲明，這裡真的不用進行過多的贅述。你了解為接口聲明，在源檔案中實作就ok了。

  對頭檔案說了這麼多，也做與.net比較。我們一句話來總結，。net其實是有頭檔案的，隻不過分散在各個單獨的檔案中，而c++把這些内容集中在一起了。