【Cpp 基础】分离式编译模式

发布时间 2024-01-10 14:51:35作者: FBshark

模式定义

分离编译模式源于C语言,在C++语言中继续沿用。简单地说,分离编译模式是指:一个程序(项目)由若干个源文件共同实现,而每个源文件单独编译生成目标文件,最后将所有目标文件连接起来形成单一的可执行文件的过程。

 

模式由来

分离编译模式是C/C++组织源代码和生成可执行文件的方式。在实际开发大型项目的时候,不可能把所有的源程序都放在一个头文件中,而是分别由不同的程序员开发不同的模块,再将这些模块汇总成为最终的可执行程序。
这里就涉及到不同的模块(源文件)定义的函数和变量之间的相互调用问题。
C/C++语言所采用的方法是:
  • 只要给出函数原型(或外部变量声明),就可以在本源文件中使用该函数(或变量)。
  • 每个源文件都是独立的编译单元,在当前源文件中使用但未在此定义的变量或者函数,就假设在其他的源文件中定义好了。每个源文件生成独立的目标文件(obj文件),然后通过连接(Linking)将目标文件组成最终的可执行文件。
程序编译的简要过程包括预处理(Preprocessing)、编译(Compilation)、汇编(Assembly)和连接(Linking)。
 

模式优势

  • 可维护性(模块化和代码组织):将函数和类的声明(包括函数原型、类的成员和属性等)放在头文件中,将函数和类的实现(具体的函数逻辑、成员函数的定义等)放在源文件中。这种分离有助于对代码进行模块化和组织,使代码更加清晰和可维护。头文件可以作为接口文档,给其他开发人员提供使用代码的相关信息。
  • 可重用性:将代码逻辑和实现分离可以增加代码的可重用性。头文件中的声明可以被多个源文件引用,这样不同的源文件可以共享相同的函数和类的定义,避免了重复编写相同的代码。这对于开发大型项目或者多人合作开发非常有用,可以提高开发效率。
  • 编译效率:当头文件被多个源文件包含时,编译器只需编译一次头文件即可,然后在编译不同的源文件时,只需链接相应的目标文件即可。这样可以提高编译效率,减少编译时间。如果将所有代码都写在一个文件中,每次修改都需要重新编译整个文件,非常耗时。
  • 安全性:头文件中只包含函数和类的声明,并不包含实现的细节,这样可以隐藏具体的实现逻辑。只有源文件中包含了实现的代码,其他文件无法直接访问和修改具体的实现,从而保护了代码的安全性和稳定性。

总结起来,将C++代码分为头文件和源文件可以提高代码的可维护性、可重用性和编译效率,同时也可以隐藏实现细节,保护代码的安全性。这是一种良好的编程实践,尤其适用于大型项目或者多人协作开发的情况下。