1.C++--关于文件间共享代码的方法

前置引述

1.为了提高代码的可扩展性、可维护性等，c++语言支持分离式编译机制，该机制允许将程序分割成若干个文件，每个文件可被独立编译。

2.可分离式编译机制会引出一个问题，那就是文件间的代码共享问题，比如，我在A文件中命名一个变量a，想要在B文件中使用这个变量a,怎么办？

正文

C++是如何支持跨文件通信的？

为了支持分离式编译、同时也为支持文件间的代码共享，C++将声明和定义区分了开来。

声明：使得名字为程序所知，一个文件如果想使用别处定义的名字则必须包含对那个名字的声明。

定义：负责创建与名字关联的实体。

变量声明规定了变量的类型和名字，在这一点上定义与之相同。但是除此之外，定义还申请存储空间，也可能会为变量赋一个初始值。

如果想声明一个变量而非定义它，就在变量名前添加关键字extern，而且不要显示地初始化变量:

extern int i;   //声明i而非定义
int j;  //声明并定义

任何包含了显示初始化的声明即为定义。我们能给由extern关键字标记的变量赋一个初始值，但是这么做也抵消了extern的作用。extern语句如果包含初始值就不再是声明，而是一个定义。

注意：在函数体内部，如果试图初始化一个extern标记的变量，将引发错误。

注意：变量有且只能被定义一次，但是可以多次声明。

声明和定义看起来微不足道，但实际上却非常重要。如果要在多个文件中使用同一个变量，就必须将声明和定义分离。

实验

实验一

Test.h文件

//Test.h
#ifndef _TEST_H__
#define _TEST_H__

extern int i = 5;

#endif

在这个头文件中声明并定义了一个整型变量。

Test.cpp文件

//Test.cpp
#include <iostream>
#include "Test.h"
void output()
{
std::cout << "蛤？" << std::endl;
}

在这个实现文件中包含了Test.h头文件，并输出一条语句。

main.cpp文件

//main.cpp
#include <iostream>
#include "Test.h"
void main()
{
std::cout << "啊蛤?" << std::endl;
}

在这个实现文件中包含了Test.h头文件，并输出一条语句。

————编译结果————

错误 2 error LNK1169: 找到一个或多个多重定义的符号

错误 1 error LNK2005: “int i” (?i@@3HA) 已经在 main.obj 中定义

很明显，编译出错，至于为什么，就在于变量的定义和声明没有分离。

我们知道，c++编译器在编译文件时，是将.cpp文件逐个编译成.obj（在windows中)文件，然后再链接到一起形成.exe文件(在windows中)。那么，在这个例子中，生成了两个obj文件，一个是main.obj，一个是Test.obj。但两个obj文件同时包含了头文件Test.h，而Test.h直接声明并定义了变量i,而C++规定变量有且只能被定义一次，那么main.obj中定义了一次，Test.obj中又定义了一次，必然报错。

实验二

Test.h文件

//Test.h
#ifndef _TEST_H__
#define _TEST_H__

extern int i;

#endif

在这个头文件中声明一个整型变量。

Test.cpp文件

//Test.cpp
#include <iostream>
#include "Test.h"
int i = 5;  //定义变量
void output()
{
std::cout << i << std::endl;
std::cout << "蛤？" << std::endl;
}

在这个实现文件中包含了Test.h头文件，定义了变量i,并输出两条语句。

main.cpp文件

//main.cpp
#include <iostream>
#include "Test.h"
void main()
{
std::cout << i << std::endl;
std::cout << "啊蛤?" << std::endl;
}

在这个实现文件中包含了Test.h头文件，并输出两条语句。

————编译结果————

5
啊蛤？