C++编译、链接和命名空间

一、编译预处理

C++程序编译的过程：预处理 -> 编译（优化、汇编）-> 链接
预处理指令重要有以下三种：

• 包含头文件：#include
  
• 宏定义：#define（定义宏）、#undef（删除宏）。
  
• 条件编译：#ifdef、#ifndef。
  

1）包含头文件

#include 包含头文件有两种方式：

• #include <文件名>：直接从编译器自带的函数库目录中探求文件。
  
• #include "文件名"：先从自定义的目录中探求文件，如果找不到，再从编译器自带的函数库目录中探求。
  

#include也包含别的的文件，如：.h、.cpp或别的的文件。
C++98标准后的头文件：

• C的标准库：老版本的有.h后缀；新版本没有.h的后缀，增长了字符c的前缀。例如：老版本是<stdio.h>，新版本是<cstdio>，新老版本库中的内容是一样的。在程序中，不指定std命名空间也能利用库中的内容。
  
• C++的标准库：老版本的有.h后缀；新版本没有.h的后缀。例如：老版本是<iostream.h>，新版本是<iostream>，老版本已弃用，只能用新版本。在程序中，必须指定std命名空间才能利用库中的内容。
  

注意：用户自定义的头文件还是用.h为后缀。
2）宏定义指令

无参数的宏：

1. #define 宏名 宏内容

复制代码

有参数的宏：

1. #define MAX(x,y) ((x)>(y) ? (x) : (y))   MAX(3,5) ((3)>(5) ? (3) : (5))

复制代码

编译的时间，编译器把程序中的宏名用宏内容替换，是为宏睁开（宏替换）。
宏可以只有宏名，没有宏内容。
在C++中，内联函数可代替有参数的宏，效果更好。
C++中常用的宏：

• 当前源代码文件名：
  
  1. __FILE__

  复制代码
• 当前源代码函数名：
  
  1. __FUNCTION__

  复制代码
• 当前源代码行号：
  
  1. __LINE__

  复制代码
• 编译的日期：
  
  1. __DATE__

  复制代码
• 编译的时间：
  
  1. __TIME__

  复制代码
• 编译的时间戳：
  
  1. __TIMESTAMP__

  复制代码
• 当用C++编译程序时，宏__cplusplus就会被定义。
  

3）条件编译

满足条件才会编译
最常用的两种：#ifdef、#ifndef if #define if not #define

1. #ifdef 宏名
2.   程序段一
3. #else
4.   程序段二
5. #endif

复制代码

含义：如果#ifdef背面的宏名已存在，则利用程序段一，否则利用程序段二。
4）办理头文件中代码重复包含的问题
在C/C++中，在利用预编译指令#include的时间，为了防止头文件被重复包含，有两种方式。
第一种：用#ifndef指令。

1. #ifndef _GIRL_
2.  #define _GIRL_
3.  //代码内容。
4. #endif

复制代码

第二种：把#pragma once指令放在文件的开头。
#ifndef方式受C/C++语言标准的支持，不受编译器的任何限制；而#pragma once方式有些编译器不支持。
#ifndef可以针对文件中的部分代码；而#pragma once只能针对整个文件。
#ifndef更加灵活，兼容性好；#pragma once操作简单，服从高。
二、编译和链接

1、源代码的组织

头文件（*.h）：#include头文件、函数的声明、布局体的声明、类的声明、模板的声明、内联函数、#define和const定义的常量等。
源文件（*.cpp）：函数的定义、类的定义、模板具体化的定义。
主程序（main函数所在的程序）：主程序负责实现框架和核心流程，把需要用到的头文件用#include包含进来。
2、编译预处理

预处理的包罗以下方面：
1）处理#include头文件包含指令。
2）处理#ifdef #else #endif、#ifndef #else #endif条件编译指令。
3）处理#define宏定义。
4）为代码添加行号、文件名和函数名。
5）删除注释。
6）保留部分#pragma编译指令（编译的时间会用到）。
3、编译

将预处理天生的文件，颠末词法分析、语法分析、语义分析以及优化和汇编后，编译成若干个目的文件（二进制文件）。
4、链接

将编译后的目的文件，以及它们所需要的库文件链接在一起，形成一个体整。
5、更多细节

1）分开编译的利益：每次只编译修改过的源文件，然后再链接，服从最高。
2）编译单个*.cpp文件的时间，必须要让编译器知道名称的存在，否则会出现找不到标识符的错误。（直接和间接包含头文件都可以）
3）编译单个*.cpp文件的时间，编译器只需要知道名称的存在，不会把它们的定义一起编译。
4）如果函数和类的定义不存在，编译不会报错，但链接会出现无法剖析的外部命令。（C++编译的时间，只检查名称是否正当，u检查名称的定义即实体是否存在，链接的时间才会探求名称的定义，如果找不到就报错了）
5）链接的时间，变量、函数和类的定义只能有一个，否则会出现重定义的错误。（如果把变量、函数和类的定义放在.h文件中，.h会被多次包含，链接前可能存在多个副本；如果放在.cpp文件中，.cpp文件不会被包含，只会被编译一次，链接前只存在一个版本）
6）把变量、函数和类的定义放在.h中是不规范的做法，如果.h被多个*.cpp包含，会出现重定义。
7）用#include包含*.cpp也是不规范的做法，原理同上。
8）尽可能不利用全局变量，如果肯定要用，要在.h文件中声明（需要加extern关键字），在.cpp文件中定义。
9）全局的const常量在头文件中定义（const常量仅在单个文件内有效）。
10）.h文件重复包含的处理方法只对单个的.cpp文件有效，不是整个项目。
11）函数模板和类模板的声明和定义可以分开誊写，但它们的定义并不是真实的定义，只能放在.h文件中；函数模板和类模板的具体化版本的代码是真实的定义，以是放在.cpp文件中。
12）Linux下C++编译和链接的原理与VS一样。
三、命名空间

在现实开发中，较大型的项目会利用大量的全局名字，如类、函数、模板、变量等，很轻易出现名字辩论的情况。
命名空间分割了全局空间，每个命名空间是一个作用域，防止名字辩论。
1、语法

创建命名空间：

1. namespace 命名空间的名字
2. {
3.     // 类、函数、模板、变量的声明和定义。
4. }

复制代码

创建命名空间的别名：
namespace 别名=原名;
2、利用命名空间

在同一命名空间内的名字可以直接访问，该命名空间之外的代码则必须明白指出命名空间。
1）运算符::
语法：命名空间::名字
简单明了，且不会造成任何辩论，但利用起来比力繁琐。
2）using声明
语法：using 命名空间::名字
用using声明名后，就可以举行直接利用名称。
如果该声明区域有雷同的名字，则会报错。
3）using编译指令
语法：using namespace命名空间
using编译指令将使整个命名空间中的名字可用。如果声明区域有雷同的名字，局部版本将隐蔽命名空间中的名字，不过，可以利用域名剖析符利用命名空间中的名称。
3、注意事项

1）命名空间是全局的，可以分布在多个文件中。
2）命名空间可以嵌套。
3）在命名空间中声明全局变量，源文件中定义，头文件中声明；而不是利用外部全局变量和静态变量。
4）对于using声明，首选将其作用域设置为局部而不是全局。
5）不要在头文件中利用using编译指令，如果非要利用，应将它放在全部的#include之后。
6）匿名的命名空间，从创建的位置到文件结束有效。
四、C++类型转换-static_cast

C风格的类型转换很轻易明白：
语法：(目的类型)表达式或目的类型(表达式);
C++以为C风格的类型转换过于疏松，可能会带来隐患，不够安全。
C++推出了新的类型转换来替换C风格的类型转换，采用更严格的语法检查，降低利用风险。
C++新增了四个关键字static_cast、const_cast、reinterpret_cast和dynamic_cast，用于支持C++风格的类型转换。
C++的类型转换只是语法上的表明，本质上与C风格的类型转换没什么不同，C语言做不到事情的C++也做不到。
语法：

1. static_cast<目标类型>(表达式);         //用最多
2. const_cast<目标类型>(表达式);
3. reinterpret_cast<目标类型>(表达式);
4. dynamic_cast<目标类型>(表达式);

复制代码

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。