高質量C C程式設計指南第1章檔案結構

第1章檔案結構

每個c++/c程式通常分為兩個檔案。乙個檔案用於儲存程式的宣告（declaration），稱為標頭檔案。另乙個檔案用於儲存程式的實現（implementation），稱為定義（definition）檔案。

c++/c程式的標頭檔案以「.h」為字尾，c程式的定義檔案以「.c」為字尾，c++程式的定義檔案通常以「.cpp」為字尾（也有一些系統以「.cc」或「.cxx」為字尾）。

1.1 版權和版本的宣告

（1）版權資訊。

（2）檔名稱，識別符號，摘要。

（4）版本歷史資訊。

* 檔名稱：

filename.h

* 檔案標識：

見配置管理計畫書

* 摘

* 當前版本：

1.1

* 作

者：輸入作者（或修改者）名字

* 完成日期：

2023年7月20日

* 取代版本：

1.0

* 原作者：

輸入原作者（或修改者）名字

* 完成日期：

2023年5月10日

示例1-1 版權和版本的宣告

1.2 標頭檔案的結構

標頭檔案由三部分內容組成：

（1）標頭檔案開頭處的版權和版本宣告（參見示例1-1）。

（2）預處理塊。

（3）函式和類結構宣告等。

假設頭檔名稱為

graphics.h，標頭檔案的結構參見示例1-2。l

【規則1-2-1

】為了防止標頭檔案被重複引用，應當用ifndef/define/endif結構產生預處理塊。l

【規則1-2-2

】用 #include 格式來引用標準庫的標頭檔案（編譯器將從標準庫目錄開始搜尋）。l

【規則1-2-3

】用 #include 「filename.h」格式來引用非標準庫的標頭檔案（編譯器將從使用者的工作目錄開始搜尋）。²

【建議1-2-1

】標頭檔案中只存放「宣告」而不存放「定義」

在c++ 語法中，類的成員函式可以在宣告的同時被定義，並且自動成為內聯函式。這雖然會帶來書寫上的方便，但卻造成了風格不一致，弊大於利。建議將成員函式的定義與宣告分開，不論該函式體有多麼小。²

【建議1-2-2

】不提倡使用全域性變數，盡量不要在標頭檔案中出現象extern int value 這類宣告。

// 版權和版本宣告見示例1-1，此處省略。

#ifndef

graphics_h // 防止graphics.h被重複引用

#define

graphics_h

#include // 引用標準庫的標頭檔案

…

#include 「myheader.h」 // 引用非標準庫的標頭檔案

…

void function1(…);

// 全域性函式宣告

…

class box

// 類結構宣告

;

#endif

示例1-2 c++/c標頭檔案的結構

1.3 定義檔案的結構

定義檔案有三部分內容：

（1）定義檔案開頭處的版權和版本宣告（參見示例1-1）。

（2）對一些標頭檔案的引用。

（3）程式的實現體（包括資料和**）。

假設定義檔案的名稱為

graphics.cpp，定義檔案的結構參見示例1-3。

// 版權和版本宣告見示例1-1，此處省略。

#include 「graphics.h」

// 引用標頭檔案

…

// 全域性函式的實現體

void function1(…)

// 類成員函式的實現體

void box::draw(…)

示例1-3 c++/c定義檔案的結構

1.4 標頭檔案的作用

早期的程式語言如basic、fortran沒有標頭檔案的概念，c++/c語言的初學者雖然會用使用標頭檔案，但常常不明其理。這裡對頭檔案的作用略作解釋：

（1）通過標頭檔案來呼叫庫功能。在很多場合，源**不便（或不准）向使用者公布，只要向使用者提供標頭檔案和二進位制的庫即可。使用者只需要按照標頭檔案中的介面宣告來呼叫庫功能，而不必關心介面怎麼實現的。編譯器會從庫中提取相應的**。

（2）標頭檔案能加強型別安全檢查。如果某個介面被實現或被使用時，其方式與標頭檔案中的宣告不一致，編譯器就會指出錯誤，這一簡單的規則能大大減輕程式設計師除錯、改錯的負擔。

1.5 目錄結構

如果乙個軟體的標頭檔案數目比較多（如超過十個），通常應將標頭檔案和定義檔案分別儲存於不同的目錄，以便於維護。

例如可將標頭檔案儲存於include目錄，將定義檔案儲存於source目錄（可以是多級目錄）。

如果某些標頭檔案是私有的，它不會被使用者的程式直接引用，則沒有必要公開其「宣告」。為了加強資訊隱藏，這些私有的標頭檔案可以和定義檔案存放於同乙個目錄。

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