C++编译和链接

编译预处理

C++程序编译的过程：预处理-》编译（优化、汇编）-》链接

预处理指令主要有三种：

• 包含头文件：#include
• 宏定义：#define （定义宏）、#undef （删除宏）
• 条件编译：#ifdef #ifndef

预处理做的事情

• 处理#include 头文件包含指令
• 处理#ifdef #else #endif、#ifndef #else #endif 条件编译指令
• 处理#define 宏定义
• 为代码添加行号、文件名和函数名
• 删除注释
• 保留部分#pragma编译器指令(编译的时候会用到)

包含头文件

#include包含头文件有两种方式：

• #include<文件名>:直接从编译器自带的函数库目录中寻找文件
• #include"文件名":先从自定义的目录中寻找文件，如果找不到，再从编译器自带的函数库目录
  中寻找
  include可以包含许多类型文件，本质就是将包含的文件复制到主文件中

宏定义

• 无参数的宏：#define 宏名 宏内容
• 有参数的宏：#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))

编译的时候，编译器把程序中的宏名用宏内容替换，称为宏展开

宏可以只有宏名，没有宏内容

C++常用宏：

• 当前源代码文件名：__FILE__
• 当前源代码函数名：__FUNCTION__
• 当前源代码行号：__LINE__
• 编译的日期：__DATE__
• 编译的时间：__TIME__
• 编译的时间戳：__TIMESTAMP__
• 区分gcc和g++：__cplusplus

条件编译

最常用的两种：#iddef #ifndef

如果宏名存在，使用程序段一，不存在使用程序段二

#ifdef 宏名
程序段一
#else
程序段二
#endif

如果宏名不存在，使用程序段一，不存在使用程序段二
等价于：
如果宏名存在，使用程序段二，不存在使用程序段一

#ifdnef 宏名
程序段一
#else
程序段二
#endif

解决头文件重复包含问题

方法一、#ifndef

#ifndef __DD
#define __DD



#endif

方法二、#pragma once

#pragma once
xxx

#ifndef

• 受C++语言标准支持，不受编译器的限制
• 可以针对文件中的部分代码

#pragma once

• 有的编译器不支持
• 只能针对整个文件

编译和链接

源代码的组织

头文件.h：#include 头文件、函数的声明、结构体的声明、类的声明、模板的声明、内联函数、#define 和 const 定义的常量等

源文件.cpp：函数的定义、类的定义、模板具体化的定义

主程序 main：主程序负责实现框架和核心流程，把需要用到的头文件用#include包含进来

编译

将预处理生成的文件，经过词法分析、语法分析、语义分析以及优化和汇编后，编译成若干个目标文
件（二进制文件)。

链接

将编译好的目标文件以及他们所需要的库文件链接在一起，形成一个整体

更多细节

1. 分开编译好处：每次只编译修改过的源文件，然后再链接，效率更高
2. 编译单个*.cpp文件的时候，必须要让编译器知道名称的存在，否则会出现找不到标识符的错误（直接或者间接包含头文件都可以）
3. 编译单个*.cpp文件的时候，编译器只需知道名称的存在，不会其定义一起编译
4. 如果函数或类定义不存在，编译不会报错，但是链接会出现无法解析的外部命令
5. 链接的时候，变量、函数和类的定义只能有一个，否则会出现重定义的错误。(如果把变量、函数和类的定义放在*.h文件中，*.h 会被多次包含，链接前可能存在多个副本;如果放在*.cpp文件中，*.cpp文件不会被包含，只会被编译一次，链接前只存在一个版本)
6. 把变量、函数和类的定义放在*.h中是不规范的做法，如果*.h被多个*.cpp包含，会出现重定义
7. 用#include包含*.cpp也是不规范的做法，原理同上
8. 尽可能不使用全局变量，如果一定要用，要在*.h文件中声明（extern关键字），在*.cpp文件中定义
9. 全局的const 常量在头文件中定义(const 常量仅在单个文件内有效)。
10. *.h文件重复包含的处理方法只对单个的*.cpp文件有效，不是整个项目。
11. 函数模板和类模板的声明和定义可以分开书写，但它们的定义并不是真实的定义，只能放在*.h文件中;函数模板和类模板的具体化版本的代码是真实的定义，所以放在*.cpp文件中