C++檔案依存關係介紹_C 語言

來源:互聯網
上載者:User

如果你覺得重新編譯檔案的時間很短或者時間長一點無所謂,反正需要重新編譯,那麼你也可以選擇略過此文,不過也建議瀏覽。
如果你想學習或者關心這塊內容,那麼此文必定會給你帶來收穫。
首先我不給出依存關係的定義,我給出一個例子。

複製代碼 代碼如下:

 class Peopel{
 public:
     People(const std::string & name,const Date& brithday,Image Img)
     std::string name( ) const;
     Date birthDate( ) const;
     Image img( ) const;
     ...
 private:
     std::string theName;               //名字
     Date theBirthDate;                 //生日
     Image img;                         //圖片
 };

如果編譯器沒有知道類string,Date和Image的定義,class People是無法通過編譯的。一般該定義式是由#include包含的標頭檔所提供的,所以一般People上面有這些預先處理命令
複製代碼 代碼如下:

  #include <string>
  #include "date.h"
  #inblude "image.h"
 class Peopel{
 public:
     People(const std::string & name,const Date& brithday,Image Img)
     std::string name( ) const;
     Date birthDate( ) const;
     Image img( ) const;
     ...
 private:
     std::string theName;               //名字
     Date theBirthDate;                 //生日
     Image img;                         //圖片
 };

那麼這樣People定義檔案與該三個檔案之間就形成了一種編譯依存關係。如果這些標頭檔任何一個檔案被改變,或這些標頭檔所依賴其他標頭檔任何改變,那麼每一個包含People類的檔案就需要重新編譯,使用People類檔案也需要重新編譯。想想如果一個項目包含一個上千的檔案,每個檔案包含其他幾個檔案,依次這樣下來,改動一個檔案內容,那麼就需要幾乎重新編譯整個項目了,這可以說很槽糕了。

我們可以進行如下改動

複製代碼 代碼如下:

 namespace std {
     class string;
 }
 class Date;
 class Image;

 class Peopel{
 public:
     People(const std::string & name,const Date& brithday,Image& Img)
    std::string name( ) const;
    Date birthDate( ) const;
    Image img( ) const;
    ...
private:
    std::string theName;                //名字
    Date theBirthDate;                 //生日
    Image img;                         //圖片
};

這樣只有People該介面被改變時才會重新編譯,但是這樣有連個問題,第一點string不是class,它是個typedef basic_string<char> string。因此上述前置聲明不正確(附其在stl完全代碼);,正確的前置聲明比較複雜。其實對於標準庫部分,我們僅僅通過#include預先處理命令包括進來就可以了。
複製代碼 代碼如下:

 #ifndef __STRING__
 #define __STRING__

 #include <std/bastring.h>

 extern "C++" {
 typedef basic_string <char> string;
 // typedef basic_string <wchar_t> wstring;
 } // extern "C++"

#endif


前置聲明還有一個問題,就是編譯器必須在編譯期間知道對象的大小,以便分配空間。
例如:
複製代碼 代碼如下:

  int main(int argv,char * argc[ ])
    {
        int x;
        People p( 參數 );
        ...
    }

當編譯器看到x的定義式,它知道必須分配多少記憶體,但是看到p定義式就無法知道了。但是如果設定為指標的話,就清楚了,因為指標本身大小編譯器是知道的。
複製代碼 代碼如下:

#include <string>
#include <memory>

class PeopleImpl;
class Date;
class Image;
class People{
public:
   People(const std::string & name, const Date& brithday, const Image &Img);
   std::string name( ) const;
   Date birthDate( ) const;
   Imge img( ) const;
   ...
private:
   PeopleImpl * pImpl;
}


PeopleImpl包含下面這三個資料,而People的成員變數指標指向這個PeopleImpl,那麼現在編譯器通過People定義就知道了其分配空間的大小了,一個指標的大小。
複製代碼 代碼如下:

 public PeopleImpl
 {
     public:
         PeopleImple(...)
         ...
     private:
         std::string theName;                //名字
         Date theBirthDate;                 //生日
         Image img;                         //圖片
}

這樣,People就完全與Date、Imge以及People的實現分離了上面那些類任何修改都不需要重新編譯People檔案了。另外這樣寫加強了封裝。這樣也就降低了檔案的依存關係。
這裡總結下降低依存性方法:

1.如果可以類聲明就不要使用類定義了。
2.將資料通過一個指向該資料的指標表示。
3.為聲明式和定義式提供不同的標頭檔。
  這兩個檔案必須保持一致性,如果有個聲明式被改變了,兩個檔案都得改變。因此一般會有一個#include一個聲明檔案而不是前置聲明若干函數。
  像People這樣定 

複製代碼 代碼如下:

 #include "People.h"
 #include "PeopleImpl.h"

 People::People(const std::string& name, const Date& brithday, const Image& Img)
 :pImpl(new PersonImpl(name,brithday,addr))
 { }
 std::string People::name( ) const
 {
     return pImpl->name( );
 }

而另外一種Handle類寫法是令People成為一種特殊的abstract base class稱為Interface類。看到interface這個關鍵字或許熟悉C#、java的同學可能已經恍然大悟了。這種介面它不帶成員變數,也沒有建構函式,只有一個virtual解構函式,以及一組純虛函數,用來表示整個介面。針對People而寫的interface class看起來是這樣的。
複製代碼 代碼如下:

 class People{
 public:
     virtual ~People( );
     virtual std::string name( ) const = 0;
     virtual Date brithDate( ) const =0;
     virtual Image address( ) const =0;
     ...
 };

怎麼建立對象呢?它們通常調用一個特殊函數。這樣的函數通常稱為工廠函數或者虛建構函式。它們返回指標指向動態分配所得對象,而該對象支援interface類的介面。
複製代碼 代碼如下:

   class People {
     public:
         ...
         static People* create(const std::string& name,const Date& brithday, const Image& Img);
     };

支援interface類介面的那個類必須定義出來,而且真正的建構函式必須被調用
複製代碼 代碼如下:

 class RealPeople:public People{
 public:
     RealPeople(const std::string& name,const Date& birthday,const Image& Img)
     :theName(name),theBrithDate(brithday),theImg(Img)
 {}
     virtual ~RealPeople() { }
     std::string name( ) const;
     Date birthDate( ) const;
     Image img( ) const;
 private:
     std::string theName;
     Date theBirthDate;
     Image theImg;
 }

有了RealPeople類,我們People::create可以這樣寫
複製代碼 代碼如下:

 People* People::create(const std::string& name, const Date& birthday, const Image& Img)
 {
     return static_cast<People *>(new RealPerson(name,birthday,Img));
 }

Handle類與interface類解除了介面和實現之間的耦合關係,從而降低了檔案間的編譯依存性。但同時也損耗了一些效能與空間。

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