Wie kann eine C ++ - Headerdatei eine Implementierung enthalten?

Ok, kein C/C++ Experte mit allen Mitteln, aber ich dachte den Punkt einer header-Datei war zu erklären, dass die Funktionen, dann die C/CPP-Datei zu bestimmen, die Umsetzung.

Den wahren Zweck einer header-Datei ist die gemeinsame Nutzung von code zwischen mehreren source-Dateien. Es ist Häufig verwendet, um separate Deklarationen von Implementierungen, die für eine bessere code-management, aber das ist keine Anforderung. Ist es möglich, code zu schreiben, der sich nicht auf header-Dateien, und es ist möglich, code zu schreiben, der aus nur header-Dateien (STL und Boost Bibliotheken sind gute Beispiele dafür). Denken Sie daran, wenn die Präprozessor trifft auf eine #include Aussage, es ersetzt die Anweisung mit dem Inhalt der Datei verwiesen wird, dann ist die compiler sieht nur die fertig formatierten code.

So, zum Beispiel, wenn Sie die folgenden Dateien:

Foo.h:

#ifndef FooH
#define FooH

class Foo
{
public:
    UInt32 GetNumberChannels() const;

private:
    UInt32 _numberChannels;
};

#endif

Foo.cpp:

#include "Foo.h"

UInt32 Foo::GetNumberChannels() const
{
    return _numberChannels;
}

Bar.cpp:

#include "Foo.h"

Foo f;
UInt32 chans = f.GetNumberChannels();

Den Präprozessor analysiert Foo.cpp und Bar.cpp separat und erzeugt den folgenden code, der die compiler dann analysiert:

Foo.cpp:

class Foo
{
public:
    UInt32 GetNumberChannels() const;

private:
    UInt32 _numberChannels;
};

UInt32 Foo::GetNumberChannels() const
{
    return _numberChannels;
}

Bar.cpp:

class Foo
{
public:
    UInt32 GetNumberChannels() const;

private:
    UInt32 _numberChannels;
};

Foo f;
UInt32 chans = f.GetNumberChannels();

Bar.cpp kompiliert in Bar.obj und enthält eine Referenz zu nennen, in Foo::GetNumberChannels(). Foo.cpp kompiliert wird in Foo.obj und enthält die eigentliche Implementierung der Foo::GetNumberChannels(). Nach dem kompilieren, die linker dann passt das .obj-Dateien und links, die Sie zusammen zur fertigen ausführbaren Datei.

Warum also gibt es eine Umsetzung in einem header?

Durch, einschließlich die Implementierung der Methode innerhalb der Methode Erklärung, es wird implizit deklariert als inline (es gibt eine tatsächliche inline Schlüsselwort, das explizit als gut). Darauf hinweist, dass sollte der compiler die inline-Funktion ist nur ein Hinweis, die keine Garantie, dass die Funktion tatsächlich inlined. Aber wenn es funktioniert, dann überall dort, wo die inline-Funktion aufgerufen wird, der Inhalt der Funktion kopiert werden, die direkt in den Ruf Website, anstatt der Erzeugung einer CALL Anweisung zum Sprung in die Funktion und springt zurück an den Aufrufer, die beim verlassen. Der compiler kann dann die umliegenden code zu berücksichtigen und optimieren Sie den kopierten code weiter, wenn möglich.

Hat es zu tun mit dem const-Schlüsselwort?

Nicht. Die const keyword deutet lediglich an den compiler, dass die Methode nicht verändern den Zustand des Objekts aufgerufen wird, zur Laufzeit.

Was genau ist der Vorteil/Zeitpunkt, es zu tun auf diese Weise gegen die Definition, die Implementierung in die CPP-Datei?

Wenn effektiv genutzt, kann der compiler in der Regel schneller und besser optimierten Maschinen-code.

InformationsquelleAutor der Antwort Remy Lebeau

Es ist implizit erklärt inline aufgrund der Tatsache, eine member-Funktion definiert innerhalb der Klassendeklaration. Dies bedeutet nicht, dass der compiler hat inline, aber es bedeutet, dass Sie nicht brechen die one definition rule. Es ist völlig unabhängig von const^*. Es hat auch nichts mit der Länge und der Komplexität der Funktion.

Wenn es eine nicht-member-Funktion, dann hätten Sie explizit deklarieren es als inline:

inline void foo() { std::cout << "foo!\n"; }

^* Siehe hier für mehr auf const am Ende einer member-Funktion.

InformationsquelleAutor der Antwort juanchopanza

Soweit ich weiß, gibt es zwei Arten von Methoden, die sicher sein kann, umgesetzt innerhalb der header-Datei.

• Inline-Methoden - deren Umsetzung wird kopiert und an Orten, wo Sie verwendet werden, so ist es kein problem mit Doppel-definition-linker-Fehler;
• Template-Methoden - Sie sind tatsächlich kompiliert, der im moment des template-Instantiierung (zB. wenn jemand inputs ein Typ in Ort der Vorlage), so gibt es wieder keine Möglichkeit von Doppel-definition-problem.

Ich glaube, dein Beispiel passt der erste Fall.

InformationsquelleAutor der Antwort Spook