头文件警卫

百科
c++中,用于防止头文件重复包含的机制 称为头文件警卫(header file guard)。

  • 中文名 头文件警卫
  • 定    义 防止头文件重复包含的机制
  • 使    用 条件编译命令
  • 分    别 定义在各自的头文件A.h和B.h中

同一头文件

  ​假设我们有两个类A丰查影刘和B,分别定义在各自的头来自文件A.h和B.h中,但是在A中要用到B,B中也要用到A,像下面的写法是错误的:

  class B;

  class A

  {

  public:

  B b;

  };

  class B

  {

  pu配演茶写独威情清绍blic:

  A a;

  };

  因为在A对象360百科中要开辟一块属于B的空间,而B止呢中又有A的空间,是一个逻辑错误,无法实现的。在这里我们只需要把其中的一个A类中的B类型成员改成指针形式 就可以避免这个无限延伸的怪圈了。要更改A而不是B?因为就算你在B中做了类似的动作,也仍然会编译错误,表口好行批面上这仅仅上一个先后顺序的问题。

  为什么会这样呢?因为C++编译器自上而下编译源文件的时候,对每一个数据的定义,总是需要知道定义的数据的类型的大小。在预先声明语句class B;之后,编译器已经知道B是一个类,但是其中的数据却是未知的,因此B类型的大小也不知道。这样就造成了编译失败,VC++6.0下会得到如下编译错 误:

  error C2079: 'b' uses undefined class 'B'

  将A中的b更改为B指针类型之后,由于在特定的平台上,指针所占的命块顺空间是一定的(在Win32平台上是4字节)担根,这样可以通过编译。

不同头文件

  在实际编程中,不同的类一般是放在不同须香的相互独立的头文件中的,这样两个类在相互引用时又会有不一样的问题。重复编译是问题出现的根本原因。为了保证头文 件仅被编译一次,在C++中常用的办法是使用条件编译命令。

  Example:

  animal.h

  class animal

  {

  ......

  };

  ani迅蒸mal.cpp

  #include "animal.h"

  #include

  ......

  fish.h

  #includ抗其句为e "animal.h"

  class fish

  {

  ......

就输晶东停  };

  fish.cpp

  #include "fish.h"

  #include

  ......

  main.cpp

  #include "animal.h"

  #include "fish.h"

  void main()

  {

  ......

  }

  编译文件,会出现class type redefinition的错误

  为什么会出现类重复定义的错误呢?请读者仔细查看EX10.cpp文件,在这个文件中包含了animal.h和fish.h这两个头文件钢义于座木生室。当编译器编译EX10.cpp文件时,因为在文件中包含了anim握款米丰al.h头文件,编译器展开这个头文件,知道animal这个类定义了,接着展开fish.h 头文件,而在fish.h头文件中也包含了a普事因称伟了轴成nimal.h,再次展开animal.h,于是animal这个类就重复定义了。

  要解决头文件重复包含的问题,可以使用条件预处理指令。

  修改后的头文件如下:

  animal.h

  #ifndef ANIMAL_H_H

  #define ANIMAL_H_H

  class a鲜源析展川灯经际陆nimal

  {

  ......

  };

  #endif

  fish.h

  #include "animal.h"

  #ifndef FISH_H_H

  #define F心立威环企找ISH_H_H

  class fish

  {

  ......

  };

  #endif

编译过程

  当编译器展开anim来自al.h头文件时,条件360百科预处理指令判断ANIMAL_H_H没有定义,于是就定 义它,然后继续执行,定义了animal这个类;接着展开fish律宗树江处思.h头文件,而在fish.h头文件中也包含了animal.h,再次展开 animal.h,这个时候条件预处理指令发现ANIMAL_H_H已经定义,于是跳转到#endif史基境掌投令织室刑美裂,执行结束。

  但是不要以为使用了这种机制就全部搞定了,比如在以下的代码中:

  //文件A.h中的代码

  #pragma once

  #include "B.h"

  c章通静办lass A

  {

  public:

  B* b;

  };

  //文件B.h中的代码

  #pragma once

  #include "A.h"

  class B

  {

  public:

  A* a;

  };

  这里两者都使用了指决写农回小缩政沉云针成员,因此嵌套本身饭频浓义不会有什么问题,在主担业取初根画轮函数前面使用#include "A.h"之后,主要编译错误如下:

  error C2501: 'A' : missing storage-class o沙编粉容紧重r type specifiers

  仍然是类型不能找到的错县令径倍岩战爱面养误。其实这里仍然需要前置声明。分别添加前置声明之后,可以成功编译了。代码形式如下:

  //文件A.h中的代码

  #p环四制新守间ragma once

  #include "B.h"

  class B;

  class A

  {

  public:

 叫座但效山为否三散管 B* b;

  };

  //文件B.h中的代码

  #经国图喜而pragma once

  #include "A.h"

  class A;

  class B

  {

  public:

  A* a;

  };

  这样至少可以说明,头文件包含代替不了前置声明。有的时候只能依靠前置声明来解决问题。我们还要思考一下,有了前置声明的时候头文件包含还是必要的 吗?我们尝试去掉A.h和B.h中的#include行,发现没有出现新的错误。那么究竟什么时候需要前置声明,什么时候需要头文件包含呢?

两点原则

  头文件包含其实是一件很烦琐的工作,不但我们看着累,编译器编练居场飞少客宜译的时候也很累,再加上头文件中常常出现的宏定义。感觉各种宏定义的展开是非常耗时间的,远不如自定义函数来得速度。我仅就不同头文件、源文件间的句则结构问题提出两点原则,仅供参考:

第一个原则

  如果可以不包含头文件,那就不要包含了。这时候前置声明可执条府界小步以解决问题。如果使用的仅仅是一个类的指针,没有使用这个类的具体对象(非指针),也没有访问到类的具体成员,那么前置声明就可以了。因为指针这一数据类型的大小是特定的,编译器可以获知。

二个原则

  尽量在CPP文件中包含头金科湖愿此权营甚亮断文件,而非在头文件中。假设类A的一个成员是是一个指向类B的指针,在类A的头文件中使用了类B的前置声明并编译成功,那么在A的实现中我们需要访问B的具体成员,因此需要包含头文件,那么我们应该在类A的实现部分(CPP文件)包含化战专创色尼影连类B的头文件而非声明部分 (H文件)。

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