2.2.10  C++類的設(shè)計(jì)習(xí)慣及頭文件重復(fù)包含問題的解決
在設(shè)計(jì)一個(gè)類的時(shí)候，通常是將類的定義及類成員函數(shù)的聲明放到頭文件（即.h文件）中，將類中成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)放到源文件（即.cpp）中。對(duì)于animal類需要animal.h和animal.cpp兩個(gè)文件，同樣，對(duì)于fish類需要fish.h和fish.cpp。對(duì)于main()函數(shù)，我們把它單獨(dú)放到EX10.cpp文件中。

往一個(gè)現(xiàn)有工程添加頭文件（.h文件）或源文件（.cpp文件）有兩種方式：一種是在打開的工程中，單擊【File】→【New】，在左邊的Files標(biāo)簽頁下，選擇C++ Header File或C++ Source File，然后在右邊的File文本框中，輸入頭文件或源文件的文件名，如animal.h或animal.cpp，單擊【OK】按鈕。如圖2.16所示。



圖2.16  新建頭文件或源文件

另一種方式是在EX10的工程目錄下，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【新建】→【文本文檔】，然后將“新建文本文檔.txt”改名為“animal.h”（因.h和.cpp文件都是文本格式的文件），依同樣的方法，建立animal.cpp、fish.h、fish.cpp三個(gè)文件，然后在打開的工程中，選擇【Project】→【Add To Project】→【Files】，選擇animal.h、animal.cpp、fish.h、fish.cpp這四個(gè)文件，單擊【OK】按鈕，如圖2.17所示。



圖2.17  添加頭文件和源文件到工程中

代碼如例2-24所示。

例2-24 

animal.h

//在頭文件中包含類的定義及類成員函數(shù)的聲明

class animal

{

public:

    animal();

    ~animal();

    void eat();

    void sleep();

    virtual void breathe();

};

 

animal.cpp

//在源文件中包含類中成員函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

 

#include "animal.h"         //因?yàn)樵诰幾ganimal.cpp時(shí)，編譯器不知道animal到底

                            是什么，所以要包含animal.h，這樣，編譯器就知道animal

                            是一種類的類型

#include <iostream.h>       //在包含頭文件時(shí)，<>和""有什么區(qū)別？<>和""表示編譯器

                            在搜索頭文件時(shí)的順序不同，<>表示從系統(tǒng)目錄下開始搜索，

                            然后再搜索PATH環(huán)境變量所列出的目錄，不搜索當(dāng)前目錄；

                            ""是表示先從當(dāng)前目錄搜索，然后是系統(tǒng)目錄和PATH環(huán)境

                                 變量所列出的目錄。所以如果我們知道頭文件在系統(tǒng)目錄下

                            就可以直接用<>，這樣可以加快搜索速度

animal::animal()            //::叫做作用域標(biāo)識(shí)符，用于指明一個(gè)函數(shù)屬于哪個(gè)類或一

                            個(gè)數(shù)據(jù)成員屬于哪個(gè)類。::前面如果不跟類名，表示是全局

{                           函數(shù)（即非成員函數(shù)）或全局?jǐn)?shù)據(jù)

}                           

 

animal::~animal()

{

}

 

void animal::eat()          //注意：雖然我們?cè)诤瘮?shù)體中什么也沒寫，但仍然是實(shí)現(xiàn)了

                            這個(gè)函數(shù)

{

}

 

void animal::sleep()

{

}

 

void animal::breathe()      //注意，在頭文件（.h文件）中加了virtual后，在源文

                            件（.cpp文件）中就不必再加virtual了

{                           

 

    cout<<"animal breathe"<<endl;

}

 

fish.h

#include "animal.h"         //因fish類從animal類繼承而來，要讓編譯器知道

                            animal是一種類的類型，就要包含animal.h頭文件

class fish:public animal

{

public:

     void breathe();

};

 

fish.cpp

#include "fish.h"

#include <iostream.h>

void fish::breathe()

{

    cout<<"fish bubble"<<endl;

}

 

EX10.cpp

#include "animal.h"

#include "fish.h"

void fn(animal *pAn)

{

    pAn->breathe();

}

void main()

{

    animal *pAn;

    fish fh;

    pAn=&fh;

    fn(pAn);

}

現(xiàn)在我們就可以按下鍵盤上的F7功能鍵編譯整個(gè)工程了，編譯結(jié)果如下：



為什么會(huì)出現(xiàn)類重復(fù)定義的錯(cuò)誤呢？請(qǐng)讀者仔細(xì)查看EX10.cpp文件，在這個(gè)文件中包含了animal.h和fish.h這兩個(gè)頭文件。當(dāng)編譯器編譯EX10.cpp文件時(shí)，因?yàn)樵谖募邪薬nimal.h頭文件，編譯器展開這個(gè)頭文件，知道animal這個(gè)類定義了，接著展開fish.h頭文件，而在fish.h頭文件中也包含了animal.h，再次展開animal.h，于是animal這個(gè)類就重復(fù)定義了。

讀者可以測(cè)試一下，如果我們多次包含iostream.h這個(gè)頭文件，也不會(huì)出現(xiàn)上面的錯(cuò)誤。要解決頭文件重復(fù)包含的問題，可以使用條件預(yù)處理指令。修改后的頭文件如下：

animal.h

#ifndef ANIMAL_H_H      //我們一般用#define定義一個(gè)宏，是為了在程序中使用，使程

                            序更加簡(jiǎn)潔，維護(hù)更加方便，然而在此處，我們只是為了判斷

#define ANIMAL_H_H      ANIMAL_H_H是否定義，以此來避免類重復(fù)定義，因此我們沒有為

                        其定義某個(gè)具體的值。在選擇宏名時(shí)，要選用一些不常用的名字，

class animal            因?yàn)槲覀兊某绦蚪?jīng)常會(huì)跟別人寫的程序集成，如果選用一個(gè)很常用

                        的名字（例如：X），有可能會(huì)造成一些不必要的錯(cuò)誤

{

public: 

     animal();

     ~animal();

     void eat();

     void sleep();

     virtual void breathe();

};

#endif

 

fish.h

#include "animal.h"

#ifndef FISH_H_H

#define FISH_H_H

class fish:public animal

{

public:

     void breathe();

};

#endif

我們?cè)倏碋X10.cpp的編譯過程。當(dāng)編譯器展開animal.h頭文件時(shí)，條件預(yù)處理指令判斷ANIMAL_H_H沒有定義，于是就定義它，然后繼續(xù)執(zhí)行，定義了animal這個(gè)類；接著展開fish.h頭文件，而在fish.h頭文件中也包含了animal.h，再次展開animal.h，這個(gè)時(shí)候條件預(yù)處理指令發(fā)現(xiàn)ANIMAL_H_H已經(jīng)定義，于是跳轉(zhuǎn)到#endif，執(zhí)行結(jié)束。

通過分析，我們發(fā)現(xiàn)在這次的編譯過程中，animal這個(gè)類只定義了一次。

提示：Windows 2000初始安裝完畢后，對(duì)于已知文件類型的擴(kuò)展名是隱藏的，例如：“test.txt”這個(gè)文件，在資源瀏覽器中看到的是“test”，在這種情況下，修改其文件名為“test.cpp”時(shí)，實(shí)際的文件名是“test.cpp.txt”，仍然是文本文件。因此在Win2000下做開發(fā)時(shí)，要取消“隱藏已知文件類型的擴(kuò)展名”這一選項(xiàng)。

操作步驟：在資源瀏覽器（或我的電腦）中，選擇菜單中的“工具->文件夾選項(xiàng)（O）…”，選擇“查看”標(biāo)簽頁，將滾動(dòng)欄拖到底端，將“隱藏已知文件類型的擴(kuò)展名”復(fù)選框中的對(duì)號(hào)（√）取消掉，單擊“確定”按鈕。