在C++實(shí)際開發(fā)中，難免會使用到一些你極為常用的算法（比如筆者經(jīng)常使用的多線程技術(shù)），實(shí)現(xiàn)這些算法的類或是全局函數(shù)或是命名空間等等經(jīng)常都要被使用多次，你會有哪些辦法來使用呢？筆者有4個(gè)辦法。

第一個(gè)方法就是你直接重新編寫一個(gè)和原來一樣的算法，但是這種方法又費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，效率不高，只有初學(xué)者在沒有辦法的時(shí)候才會使用這種方法。第二種方法也是如此，就是復(fù)制一份代碼到新寫的文件中，這種方法的缺點(diǎn)是你不確定能否找到之前的代碼，而且一點(diǎn)也不像IT人員的解決方案。

我們重點(diǎn)介紹第三種和第四種方法。

第三種方法是在需要的地方聲明這個(gè)類或是全局函數(shù)。注意聲明的時(shí)候要使用extern關(guān)鍵字來聲明（任何東西都是如此：全局函數(shù)、類、結(jié)構(gòu)……）比如下面的代碼：

//a.cpp #include <stdio.h> void print(){pringf("HelloWorld"); }//b.cpp extern pingt(); int main(){print();return 0; } 這個(gè)代碼在b.cpp中聲明了一個(gè)a.cpp文件中的函數(shù)并且使用了存儲類聲明符——extern。在這里我先為大家介紹一下C++的存儲類。存儲類說明的是一個(gè)對象的存儲方法，通常有以下4種

1、extern 只聲明不定義，比如聲明一個(gè)變量卻不分配內(nèi)存，一般用于兩個(gè)文件中的共享（a文件中定義了一個(gè)類，想要在b文件中訪問，則必須在b文件首部聲明一個(gè)extern的a文件中的類，上面示例使用的就是這種方法）；

2、static 靜態(tài)，表示把這個(gè)東西定義在堆而不是棧里。全局的對象一般都是靜態(tài)的，但是如果顯示聲明，則表示我發(fā)在其他文件中使用extern來調(diào)用它。如果在一個(gè)本應(yīng)該定義在棧的代碼塊中聲明成static，也將聲明在堆中（比如全局函數(shù)）；

3、register 注冊，把一個(gè)對象聲明到寄存器中，但是如果使用&操作符在程序中顯示地取地址，編譯器也將把這個(gè)對象定義到內(nèi)存而不是寄存器中。使用register一般可以加快處理速度和減少內(nèi)存使用量。

4、auto 默認(rèn)、自動，聲明一個(gè)對象的默認(rèn)形式，和static正好相反，不能把一個(gè)全局對象聲明成auto。

那么，我們就明白了剛才那段代碼中我們使用extern是為什么了。這種方法很常用，但是并不是最好的方法。

接下來，隆重介紹我們的第四種方法——頭文件！什么？你說你沒有聽說過頭文件（head）？不可能，只要你寫的不是既不輸出也不輸入的console程序，也不是窗口中什么也沒有的程序，那么你就必須用到頭文件！看看你的C++編譯器中include目錄吧，那就是C++語言的標(biāo)準(zhǔn)頭文件庫，里邊有C編寫控制臺程序時(shí)常用的stdio還有C++新標(biāo)準(zhǔn)的iostream等等。沒錯，你猜對了，我們第四種方法就是編寫頭文件。哦哦哦，別把這個(gè)方法看的太難！其實(shí)就是把第三種方法變了變而已……但是的確方便得多。而且有一些封裝之類的思想。

好的，首先我們先來重新了解一下頭文件，如果你是高手，請讓你的思緒回到最開始編寫HelloWorld的時(shí)候。那么，我首先要糾正一個(gè)問題——頭文件的定義。頭文件的定義不是“C++提供給程序員的類庫，是一些API之類的東西……”云云，而是“將一些類、全局函數(shù)、宏等資源集中聲明，并在在include后代替聲明，類似于類庫或叫做封裝。”當(dāng)然，這不是官方的定義，是我根據(jù)個(gè)人理解而得出的。還有一個(gè)誤區(qū)——文件擴(kuò)展名，很多windows新手都認(rèn)為文件擴(kuò)展名很重要，這其實(shí)是windows給我們的一個(gè)錯覺。因?yàn)閣indows總是以擴(kuò)展名定義文件并說明文件使用哪種命令打開，但如果你使用過其他的操作系統(tǒng)就知道了，C++源文件并不需要必須是cpp，當(dāng)然，頭文件也不需要都是h。都是文件，里邊都存儲的是二進(jìn)制代碼，編譯器也能編譯。比如C++標(biāo)準(zhǔn)的頭文件ios啦、cmath等等都沒有擴(kuò)展名。

好了，所有需要的誤區(qū)也都說完了，我們來說第四種方法。首先看一個(gè)例程：

//a.cpp #include <iostream> using namespace std; void print(){cout<<"HelloWorld"; }//main.cpp int main(){print(); }

你有什么辦法讓編譯器不報(bào)錯呢？現(xiàn)在我們來編寫一個(gè)頭文件。

print();

沒錯，就一行，這就是一個(gè)頭文件，我們把它保存成c.h。然后把上面的a.cpp和main.cpp改一下。

//a.cpp #include <iostream> #include "c.h" //注意：要把這三個(gè)文件放在同一目錄using std::cout;void print(){cout<<"HelloWorld"; }//main.cpp #include "c.h"int main(){print();return 0; }

OK！你有沒有發(fā)現(xiàn)你成功了呢？而且，你可以編寫頭文件了！（如果你失敗了，聯(lián)系我的qq：2276768747，驗(yàn)證全寫本文連接地址）

接下來，我來先講講include這個(gè)預(yù)編譯指令。什么？#include嗎？我早學(xué)過了。是的，我先說的東西80%的人都知道，但是接著，我要說的80%的人不知道：#include我們一般使用兩種語法——1、#include <{編譯器系統(tǒng)include目錄下的文件}>；2、#include “{本目錄下或是編譯器include目錄的頭文件}” 注意到他們的不同了嗎？他們的不同是<>和””還有，第一種只在include目錄下尋找頭文件，而第二種在當(dāng)前目錄和include目錄下尋找頭文件。這個(gè)功能使得引入自行編寫的頭文件成為可能（沒有也可以，可以放到include目錄下），所以我們可以將聲明甚至是定義放到頭文件里面。還有一種情況，就是把聲明和定義全部放到頭文件里面，這樣可以避免在使用模板和泛型的時(shí)候出現(xiàn)問題，請看下面的代碼：

//c.h //把聲明和定義全部放在頭文件里，可以使用模板template #include <iostream>using namespace std;void print(){cout<<"HelloWorld"; }//main.cpp #include "c.h"int main(){print();return 0; }

還有一些我要說：我們可以繼續(xù)模仿C++開發(fā)者——讓我們編寫的頭文件更“正式”（當(dāng)然，不是給你講那成山的注釋是怎么回事，更不是強(qiáng)逼迫你那么做，我要講述一些頭文件中經(jīng)常使用的預(yù)編譯指令）。首先我要給大家一個(gè)詳細(xì)的表格：

#空指令，無任何效果

#include包含一個(gè)源代碼文件

#define定義宏

#undef取消已定義的宏

#if如果給定條件為真，則編譯下面代碼

#ifdef如果宏已經(jīng)定義，則編譯下面代碼

#ifndef如果宏沒有定義，則編譯下面代碼

#elif如果前面的#if給定條件不為真，當(dāng)前條件為真，則編譯下面代碼

#endif結(jié)束一個(gè)#if……#else條件編譯塊

#error停止編譯并顯示錯誤信息

接下來，我一點(diǎn)點(diǎn)的解釋上面的宏定義指令，他可以讓你的頭文件具有判斷功能并且使你的頭文件變得更加正規(guī)和靈活。

首先，我們的老朋友#include，我們已經(jīng)深入了解過了include的所有“底細(xì)”，在此不再贅述。

然后我們來看看#define。#define在C語言編程中很常用，一般用于定義一些具有特殊意義的全局函數(shù)或者常量，其正式名稱是“宏定義語句”，我們并不多講，只舉一個(gè)例子：

#define PI 3.14 //定義π的值，常量

接著看#undef，它是#define的逆運(yùn)算，即消除宏定義：

#define PI 3.14 //PI可用 #undef PI //PI不再可用

#if是條件判斷語句，這個(gè)是判斷條件是否為真，為真執(zhí)行#if到#endif之內(nèi)的語句然后執(zhí)行下方語句，否則直接執(zhí)行下方語句，這個(gè)在頭文件中傳輸信息時(shí)用的比較多，重點(diǎn)講一下：

#define DEBUG 0 //定義DEBUG，為0，在C++中，0代表假，1代表真main() { #if DEBUG //所以顯然這里的條件是假，那么就不會輸出Debugging（當(dāng)然我不想老調(diào)試） printf("Debugging "); #endif //之后的語句將執(zhí)行，也就是說程序執(zhí)行后會輸出Running printf("Running "); }//如果把define改成#define DEBUG 1，將會輸出: //Debugging //Running

我最開始也不能理解，但是用得多了，就能夠很好地理解這個(gè)#if，其實(shí)它和我們C++的if語句一樣，下面會講到else……（實(shí)質(zhì)上我也不知道會在哪里用到，只是寫封裝的時(shí)候避免一些重復(fù)引用的問題云云）

接著說一下ifdef和ifndef，這里注意：#ifdefined等價(jià)于#ifdef;#if!defined等價(jià)于#ifndef。也就是說ifdef的意思是判斷是否定義，如果定義了，就執(zhí)行下面語句，否則不執(zhí)行（else除外）而ifndef正好相反。話不多少看示例：

#define DEBUG //注意，這里定義了DEBUGmain() { #ifdef DEBUG //很顯然，這是真，將會輸出yes printf("yes "); #endif #ifnde fDEBUG //DEBUG沒定義嗎？當(dāng)然定義了，所以no不會輸出 printf("no "); #endif } //輸出結(jié)果：yes //如果注釋掉第一句，將會輸出no

好了，我們終于可以講else了（我不希望你因?yàn)椴荒蜔┖妥砸詾檎莆樟朔庋b而不看下去，否則你將吃大虧的！你的頭文件總會出現(xiàn)重名、重復(fù)引用之類的東西，由于頭文件沒有main主函數(shù)，只能通過預(yù)處理來進(jìn)行判斷條件等操作）。看看else，前面我就說了，預(yù)處理和C++語法一樣，所以這代表“否則”的意思。一行代碼+注釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于100行解釋+說明（我的名言，記住了,先記住了，然后仔細(xì)看示例）：

#define DEBUG //定義了DEBUGmain() { #ifndef DEBUG //剛才說過的，不多解釋，將不會會輸出NoDebugging printf("Nodebugging "); #else //否則，也就是說定義了DEBUG的時(shí)候，將會輸出Debugging printf("Debugging "); #endif printf("Running "); //在endif之后，將會輸出RUnning } //輸出結(jié)果： //Debugging //Running

這個(gè)也很簡單吧！接下來，我們回憶一下我們用過的if……else if……這種語句格式。在判斷性預(yù)編譯機(jī)制中，我們也有這種類似的語句——#elif。不多說了，我們來看看示例代碼：

#define TWO //定義一個(gè)TWO，記住了！main() { #ifdef ONE //這里是判斷是否定義ONE，所以不會輸出1 printf("1 "); #elifdefined TWO //我不知道這里是否能夠縮寫成elifdef，但是，的意思是else if defined TWO，也就是會輸出2 printf("2 "); #else //否則，這里不會執(zhí)行，如果不懂的話就想想else if語句塊 printf("3 "); #endif //預(yù)編譯判斷結(jié)束 }

接著是這個(gè)：

#error指令將使編譯器顯示一條錯誤信息，然后停止編譯。

#line指令可以改變編譯器用來指出警告和錯誤信息的文件號和行號。

#pragma指令沒有正式的定義。編譯器可以自定義其用途。典型的用法是禁止或允許某些煩人的警告信息。

這個(gè)很簡單了，我就不再多說了，看網(wǎng)上的定義就可以了，這個(gè)error還挺常用的，仔細(xì)看一下，有興趣的網(wǎng)上搜搜也無妨。接著我淺談一下C++預(yù)處理機(jī)制對我們的封裝的作用：

1、由于我們封裝的頭文件沒有main方法，不能對于程序的執(zhí)行的流程和引用文件等操作進(jìn)行流程控制；

2、由于C++中頭文件會被自動inline，所以需要預(yù)處理一些引用以便避免重名和重復(fù)引用；

3、我們編寫頭文件封裝的時(shí)候難免會使用命名空間和類、結(jié)構(gòu)之類的東西，所以我們一般需要控制生成和調(diào)用流程以便保證使用封裝時(shí)的安全。這里多說一下：在if系列中的預(yù)處理語句中，除了可以放輸出，還可以放define甚至需要限定某些條件下會執(zhí)行的語句，所以說，#if系列有的時(shí)候也被叫做“頭文件的if語句”。

希望大家掌握上述知識，靈活運(yùn)用，以便使得將來的項(xiàng)目（過去的就算了，先別改了）更加穩(wěn)定、靈活、高效。

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在此特別聲明：本文中有關(guān)于預(yù)處理的例程和定義均來自http://www.kuqin.com/language/20090806/66164.html，但是為其添加了注釋并修改了格式，筆者為時(shí)間倉促沒有另行通知而梳表歉意，如原作者不希望筆者使用，請與我聯(lián)系：zhangyutong@zhangyutong.net。感謝各位，文章最后我將留下我的聯(lián)系方式。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++封装常用对象和对头文件以及预编译机制的探索的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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