07_多文件工程和編譯預處理命令.ppt

1、第七章 多文件工程和編譯預處理命令,學習目標,掌握多文件工程的組織和應用方法； 掌握外部變量和外部函數(shù)的定義與使用； 了解標準C+庫和命名空間的概念； 了解各種預編譯指令的功能。,2,目錄,7.1 多文件工程 7.2 外部變量與外部函數(shù) 7.3 標準C+庫和命名空間 7.3.1 標準C+庫 7.3.2 什么是命名空間 7.3.3 命名空間的定義 7.3.4 命名空間的使用 7.3.5 命名空間的嵌套,3,目錄（續(xù)）,7.4 編譯預處理 7.4.1 在程序中包含頭文件 7.4.2 程序中的置換 7.4.3 條件預編譯,4,7.1 多文件工程,將類和函數(shù)的定義與對它們的使用分離 將類的聲明和類的實

2、現(xiàn)分離 便于分工合作 便于軟件的維護。,5,例7-1：設計一個圓類，并計算圓的面積和周長,/文件1，類的定義，Circle.h #include using namespace std; class Circle private: float radius; /圓半徑 public: Circle(float r); /構(gòu)造函數(shù) float Circumference(); /計算圓周長 float Area(); /計算圓面積 ;,6,例7-1（續(xù)）,/文件2，類的實現(xiàn), Circle.cpp #include”Circle.h” Circle:Circle(float r): radius

3、(r) float Circle:Circumference() return 2.0 * 3.14 * radius; float Circle:Area() return 3.14 * radius * radius; ,7,例7-1（續(xù)）,/文件3, 主函數(shù)，7_1.cpp #include Circle.h int main() Circle cr(5.0); coutCircumference = cr.Circumference()endl; coutArea = cr.Area()endl; return 0; ,8,例7-1（續(xù)）,運行結(jié)果： Circumference = 3

4、1.4 Area = 78.5,7.2 外部變量與外部函數(shù),對于大型復雜程序一般采用多文件工程，也就是一個工程由多個文件構(gòu)成，但有時候我們在一個文件中定義的變量或函數(shù)，希望能夠被其他文件共享， 這時候我們就要把該變量或函數(shù)定義為外部變量或外部函數(shù)。 聲明外部變量和外部函數(shù) 具體格式如下： 外部變量：extern 變量名； 外部函數(shù)：extern 函數(shù)名；,10,例7-2：外部變量和外部函數(shù)的聲明和使用,/A.h class A private: double nValue; public: A(); double GetValue() return nValue; ;,11,例7-2（續(xù)）,/

5、A.cpp #include A.h #include using namespace std; double nInitValue = 10.0; void ShowMessage() cout The ShowMessage function has been calledendl; ,12,例7-2（續(xù)）,A:A() nValue = nInitValue; ShowMessage(); /B.h class B private: double nValue; public: B(); double GetValue () return nValue; ;,13,例7-2（續(xù)）,/B.c

6、pp #include B.h extern double nInitValue ; extern void ShowMessage(); B:B() nValue = nInitValue; ShowMessage(); ,14,例7-2（續(xù)）,/7-2.cpp #include A.h #include B.h #include using namespace std; void main() A a; B b; cout nValue of A is: a.GetValue()endl; cout nValue of B is: b.GetValue()endl; ,15,例7-2（續(xù)）

7、,運行結(jié)果： The ShowMessage function has been called The ShowMessage function has been called nValue of Test1 is: 10 nValue of Test2 is: 10,7.3.1 標準C+庫,標準C+類與組件在邏輯上分為6種類型 1）輸入/輸出類； 2）容器類與ADT（抽象容器類型）； 3）存儲管理類； 4）算法； 5）錯誤管理； 6）運行環(huán)境支持。,17,7.3.2 什么是命名空間,命名空間（Namespace）是C+用來避免命名沖突的機制。 命名空間相當于一個作用域，在這個作用域中，所有標

8、識符都是唯一的。不同命名空間的名字作用域也不相同，這樣保證了不同的命名空間相互不影響，即便在兩個命名空間的標志符是相同的，也不會產(chǎn)生沖突。 例如：using namespace std； std就是一個C+標準庫的命名空間。,18,7.3.3 命名空間的定義,可以定義自己的命名空間，其格式如下： namespace namespace _name /變量聲明； /函數(shù)聲明； /類型定義； 這里namespace是關鍵字，namespace _name是表示命名空間的標識符，它唯一標識了命名空間，這個名稱會附加于在該命名空間中聲明的所有實體。大括號限定了命名空間namespace _name的作

9、用域。,19,例7-3：定義一個自己的命名空間,#include using namespace std;/標準c+命名空間 namespace myown /定義自己的命名空間 int max(int x,int y)return xy?x:y; int nval1,nval2;/聲明兩個變量 double multi(double x, double y)/定義求積函數(shù) return x*y; /無名的命名空間的成員 ;,20,例7-3（續(xù)）,int main() coutmyown:nval1myown:nval2; coutthe maxnum is myown:max(myown:n

10、val1,myown:nval2)endl; coutthe accumulation is : multi(myown:nval1,myown:nval2)endl; ,21,例7-3（續(xù)）,運行結(jié)果： please input two integer:4 7 the maxnum is7 the accumulation is :28,例7-4：在多個文件中實現(xiàn)同一個命名空間,/7_4.h namespace myown double multi(double x, double y)/定義求積函數(shù) return x*y; ; /7_4.cpp #include using namespa

11、ce std; #include 7_4.h namespace myown /定義自己的命名空間 int max(int x,int y)return xy?x:y; int nval1,nval2;/聲明兩個變量 ,23,例7-4（續(xù)）,int main() coutmyown:nval1myown:nval2; coutthe maxnum is myown:max(myown:nval1,myown:nval2)endl; coutthe accumulation is : myown:multi(myown:nval1,myown:nval2)endl; ,24,例7-4（續(xù)）,運行

12、結(jié)果： please input two integer:4 7 the maxnum is7 the accumulation is :28,7.3.4 命名空間的使用,一個命名空間將不同的標識符集合在一個命名作用域（name scope）內(nèi)。這樣，在不同的命名空間中，即使使用同樣的標識符來表示不同的事物，也不會引起命名沖突。 為了說明標識符是屬于哪一個命名空間，需要在標識符前加上命名空間名字和“:”。其中“:”稱為域作用符。,26,例7-5：多種方法使用命名空間,/7-5.h namespace myspace1 int max(int x,int y)return xy?x:y; int

13、 nval1,nval2; namespace myspace2 double multi(double x, double y) /定義求積函數(shù) return x*y; ; double division(double x,double y) return x/y; ,27,例7-5（續(xù)）,/7-5.cpp #include using namespace std;/using指示符 #include 7-5.h namespace my=myspace1; /別名 double division(double x,double y); int main() coutmy:nval1my:n

14、val2; cout“the maxnum is”myspace1:max(my:nval1,my:nval2)endl; using myspace2:multi; using myspace2:division; cout“the accumulation is :”multi(my:nval1,my:nval2)endl; cout“the quotient is:”division(my:nval1,my:nval2)endl; coutanother quotient is:”:division(my:nval1,my:nval2)endl; double division(doub

15、le x,double y) return y/x; ,28,例7-5（續(xù)）,運行結(jié)果： please input two integer:4 7 the maxnum is7 the accumulation is :28 the quotient is:0.571429 another quotient is:1.75,例7-6：編寫簡單倒計時的計數(shù)器,#include using namespace std; namespace NewNameSpace int upperbound, lowerbound; class counter int count; public: counte

16、r(int n) if (n lowerbound) return count-; else return lowerbound; ; ,30,例7-6（續(xù)）,int main() using NewNameSpace:upperbound; upperbound = 100; NewNameSpace:lowerbound = 0; NewNameSpace:counter ob1(10); int i; do i = ob1.run(); cout NewNameSpace:lowerbound); cout endl; using namespace NewNameSpace; coun

17、ter ob2(20);,31,例7-6（續(xù)）,do i = ob2.run(); cout lowerbound); cout lowerbound); return 0; ,32,例7-6（續(xù)）,運行結(jié)果： 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90,7.3.5 命名空間的嵌套,命名空間也可以嵌套定義，也就是說可以在命名空間中定義命名空間。 在命名空間之外定義函數(shù)，函數(shù)返回類型如果是自定義類型的，必須使用命名空間的限

18、定修飾；同時，函數(shù)名同樣需要這種限定修飾。但是對于函數(shù)參數(shù)表和函數(shù)體內(nèi)部的命名空間成員名字都可以使用簡短形式。,34,例7-7：編寫簡單倒計時的計數(shù)器,#include using namespace std; namespace myspace1 double const PI=3.14; double nval1(1.2),nval2(1.3); double max(double x, double y); namespace myspace2 /在命名空間myspace1內(nèi)定義命名空間myspace2 double multi(double x); double division(do

19、uble x) return PI/x; ,35,例7-7（續(xù)）,int main() coutmyspace1:nval1myspace1:nval2; couty?x:y; double myspace1:myspace2:multi(double x) return PI*x; ,36,例7-7（續(xù)）,運行結(jié)果： please input two integer:4 7 the maxnum is7 the accumulation is :12.56 the quotient is:0.448571,7.4.0 C+預處理指令集,38,7.4.1 在程序中包含頭文件,頭文件是外部文件，

20、通常存儲在磁盤上，其內(nèi)容可以通過#include預處理指令包含的程序中。 例如: #include 文件包含一般形式如下 #include 把自己的源文件包含在程序中，此時文件名要放在雙引號中 例如：#include ”Circle.h”,39,7.4.2 程序中的置換,程序中的置換包括符號置換和宏置換。C語言中，常用符號置換定義符號常量，宏定義常用來實現(xiàn)簡單的函數(shù)計算。 符號常量定義格式為： #define 標識符 字符序列 如：#define PI 3.14159265 C+中，定義符號常量更好的辦法是用const來定義， 如：const double pi = 3.14159265;,4

21、0,7.4.2 程序中的置換（續(xù)）,宏定義格式 #define 標示符(參數(shù)列表) 替換字符串 如：#define MAX(a,b) (ab?a:b) 當程序中出現(xiàn)如下語句： c = MAX(a,b); 預編譯過程會把它替換為： c = (ab?a:b); C+中這一功能已被內(nèi)聯(lián)函數(shù)取代。 #undef 用于取消對標識符和宏的定義。,41,例7-8：簡單宏替換預處理指令（#define）,#include using namespace std; #define YES 1 #define PI 3.1415926 #define RAD PI/180 #define MESG “This i

22、s a string” #define PRINT(k) cout b?a:b) void main() cout ”YES = ”YESendl; if (YES) cout”PI = ”PIendl; cout ”RAD = ”RADendl; cout MESGendl; int a=0, b=2, c; c = MAX(a,b); PRINT(c); ,42,例7-8（續(xù)）,運行結(jié)果： YES = 1 PI = 3.14159 RAD = 0.0174533 This is a string 2,7.4.3 條件預編譯,使用條件編譯指令可以限定程序中的某些內(nèi)容要在滿足一定條件的情況下才

23、參與編譯。因此，利用條件編譯可以使同一個源程序在不同的編譯條件下產(chǎn)生不同的目標代碼。 #if的使用方式有兩種： 第一，可以測試某個常量表達式是否為真。 例如： #if 1 第二，可以測試某個符號是否以前用#define指令定義過。 例如： #ifdef PI #ifndef PI #if defined(標識符) 如果指定的標識符已經(jīng)定義，#if后面的語句組就包含在要編譯的源文件中。,44,例7-9：條件預編譯預處理指令,#include using namespace std; #define PI 3.1415926 void main() int i = 100; #if 1 cout

24、”i = ”iendl; #endif #ifdef PI cout ”1 PI= ”PIendl; #endif #ifndef PI cout ”2 PI=”PIendl; #endif ,45,例7-9（續(xù)）,運行結(jié)果： i = 100 1 PI= 3.14159,例7-10：預編譯指令的應用，防止類的重復定義,/Point.h #ifndef POINTCLASS #define POINTCLASS class Point private: double X, Y, Z; public: Point (double _X=0, double _Y=0, double _Z=0); Point (Point #endif,47,例7-10（續(xù)）,/Point.cpp #include Point.h #include Using namespace std; Poi