对头文件依赖的新理解

今晚随手翻看了一下《Effective C++》，

突然对条款34: 将文件间的编译依赖性降至最低，比较感兴趣，于是又重看了一次。

对类型前向声明代替头文件引入适用的情景有了一个新的理解，

以前用的最多的是，适用指针或者引用，但文中还说到了返回值和参数都可以利用这一规则（以前觉得是不行的）。

于是网上google了一下，结果找到了《Google C++风格指南》里面关于头文件依赖的章节。

当一个头文件被包含的同时也引入了新的依赖,一旦该头文件被修改,代码就会被重新编译. 如果这个头文件又包含了其他头文件,这些头文件的任何改变都将导致所有包含了该头文件的代码被重新编译. 因此,我们倾向于减少包含头文件,尤其是在头文件中包含头文件. 使用前置声明可以显著减少需要包含的头文件数量. 举例说明: 如果头文件中用到类 File,但不需要访问 File 类的声明,头文件中只需前置声明 class File; 而无须 #include "file/base/file.h". 不允许访问类的定义的前提下,我们在一个头文件中能对类 Foo 做哪些操作? ?我们可以将数据成员类型声明为 Foo * 或 Foo &. ?我们可以将函数参数 / 返回值的类型声明为 Foo (但不能定义实现). ?我们可以将静态数据成员的类型声明为 Foo,因为静态数据成员的定义在类定义之外. 反之,如果你的类是 Foo 的子类,或者含有类型为 Foo 的非静态数据成员,则必须包含 Foo 所在的头文件. 有时,使用指针成员 (如果是 scoped_ptr 更好) 替代对象成员的确是明智之选. 然而,这会降低代码可读性及执行效率,因此如果仅仅为了少包含头文件，还是不要这么做的好. 当然 .cc 文件无论如何都需要所使用类的定义部分,自然也就会包含若干头文件.

关于函数参数和返回值，文中特别强调了不能定义实现，也就是函数实现不要在h文件中。

特别是模板代码，由于必须在h文件中实现，也就不能利用前向声明的优点了。

我们再看看《Effective C++》里面是如何说的：

int main() { int x; // 定义一个int Person p(...); // 定义一个Person // (为简化省略参数) ... } 当看到x的定义时，编译器知道必须为它分配一个int大小的内存。这没问题，每个编译器都知道一个int有多大。然而，当看到p的定义时，编译器虽然知道必须为它分配一个Person大小的内存，但怎么知道一个Person对象有多大呢？唯一的途径是借助类的定义，但如果类的定义可以合法地省略实现细节，编译器怎么知道该分配多大的内存呢？ 原则上说，这个问题不难解决。有些语言如Smalltalk，Eiffel和Java每天都在处理这个问题。它们的做法是，当定义一个对象时，只分配足够容纳这个对象的一个指针的空间。也就是说，对应于上面的代码，他们就象这样做： int main() { int x; // 定义一个int Person *p; // 定义一个Person指针 ... } 你可能以前就碰到过这样的代码，因为它实际上是合法的C++语句。这证明，程序员完全可以自己来做到 "将一个对象的实现隐藏在指针身后"。

所以，根本原因就是分配内存大小的问题。

难怪《Effective C++》说了这样一句话：

问题发生的原因在于，在将接口从实现分离这方面，C++做得不是很出色。尤其是，C++的类定义中不仅包含接口规范，还有不少实现细节。

（编辑：李大同）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!