C++，当你创建多个类时，你是否应该将它们放在自己的 .cpp/.h 对中

In C++, when you make multiple classes, are you supposed to put them each in their own .cpp/.h pair?

本文关键字：自己的 cpp 对中 创建 当你 C++ 是否      更新时间：2023-10-16

假设我有一个程序，如下所示 

#include <iostream>
#include <algorithm>
class HelloWorlder
{
public: 
  HelloWorld();
  ~HelloWorld();
  void print_content() {std::cout << "Hello, world!"};
};
class StringReverser
{
public:
  Reverser();
  ~Reverser();
  void reverse_and_print(std::string & s) {std::reverse(s.begin(), s.end()); std::cout << s;}
};
int main()
{
    HelloWorlder HW;
    HW.print_content();
    StringReverser SR;
    SR.reverse_and_print("Jon Skeet");
    return 0;
}

那么我应该将它们划分为main.cpp、HelloWorlder.h、HelloWorlder.cpp、StringReverser.h和StringReverser.cpp的文件;还是只使用main.cpp、一个.h和一个.cpp？如果是前者，那么如果其中一个类使用另一个类，如何将文件链接在一起？例如，如果我将第二个类更改为 

class StringReverser
{
public:
  Reverser();
  ~Reverser();
  void reverse_and_print(std::string & s) {std::reverse(s.begin(), s.end()); std::cout << s;}
private:
  HelloWorlder h;
}

那么我必须做类似的事情吗

字符串反向器.cpp

#include "StringReverser.h"
#include "HelloWorlder.h"
class StringReverser
{
public:
  Reverser();
  ~Reverser();
  void reverse_and_print(std::string & s) {std::reverse(s.begin(), s.end()); std::cout << s;}
private:
  HelloWorlder h;
}

还是我还有其他事情要做？

它是约定俗成的;两种做法都使用：小C++文件，每个类一个文件，或大C++文件，有几个相关的类和函数。

我不建议将每个类放入C++单独的源文件和头文件中（这几乎是 Java 需要的，而不是 C++ 中的）。我相信一个类在概念上属于某个"模块"（通常一个"模块"包含几个相关的类和函数）。

所以我建议在同一头文件中声明同一"模块"的相关类（例如 foo.hh），并在相关（或相同）的代码文件中实现这些类（例如，一个foo.cc或多个foo-bar.cc&foo-clu.cc&foo-dee.cc），每个类#include foo.hh

您通常希望避免使用非常短的C++文件（以避免大量的构建时间）。所以我更喜欢几千行的代码文件和几百行的头文件。在小型应用程序中（例如少于 3 万行代码），我可能只有一个通用头文件。而一个"模块"（目前这只是一个设计，没有C++11功能明确支持模块）通常由几个相关的类和函数组成。因此，我发现实现具有多个类的"模块"的源文件比几个微小的源文件更具可读性和可维护性。

避免使用非常短的源代码文件（例如一百行代码）是有原因的。您的C++程序将使用标准C++模板容器，因此将直接或间接#include几个标准标头，如<string>，<vector>，<map>，<set>等。实际上，这些标头可能会带来数千行（编译器将解析这些行）。例如，包括<vector>和<map>在我的GCC 4.9上带来了41130行。因此，仅包含这两个标头的一百行源文件需要花费大量时间来编译（并且通常需要在头文件中包含标准容器）。因此，具有十个源文件（每个源文件几千行）的程序将比由数百个源文件（每个源文件几百行）组织的同一程序构建得更快。查看使用 g++ -Wall -C -E 获得的代码的预处理形式！

C++的未来版本可能有适当的模块（C++标准化委员会已经并将讨论这个问题，例如参见n4047）。今天C++11没有它们，所以我引用了"模块"。一些语言（Go，Rust，Ocaml，Ada等）已经有了适当的模块。而一个模块一般由几个相关的类、类型、函数、变量组成。

某些C++编译器能够预编译头文件。但这是特定于编译器的。使用 g++ 仅当您有一个公共头文件时，它才能正常工作。看到这个答案。

顺便说一句，你应该看看现有的自由软件C++代码。有些项目有很多小文件，有些项目有更少但更大的文件。两种方法都使用！

语言不需要将类放入单独的源文件和头文件中，但通常它会使范围更清晰和隔离

，在大多数情况下建议使用。

检查语言的作用域定义，特别是类作用域和文件（编译单元）作用域。

没有人强迫你这样做，但建议按照你说的去做：将这些类划分为它们自己的 .cpp/.h 文件（或者至少我会推荐它）。

这个问题在这里显示了如何将.cpp文件链接在一起。

您不需要将每个类放在其自己的文件中 C++.但是，如果您愿意，您可以这样做，通常建议这样做。

如何链接它们取决于您所在的平台？如果你在Windows中，并且你有Visual Studio，你只需要从调试菜单中选择"运行"或"调试"（这可能取决于你使用的版本，所以请检查你的特定版本）。如果你使用的是Linux，像这样的gcc简短教程会帮助你。

除了其他问题之外，分离也有一定的性能提升。 如果您有 5 个类，每个类都有自己的头文件，但 .cpp 文件仅使用其中两个类，则仅加载这两个标头是有意义的。 编译器必须处理更少的代码，而不是加载一个包含所有五个类定义的标头。 对于一个小项目来说，这没什么大不了的，但是当你开始向代码中添加数百个类时，有选择性可能会有它的性能优势。

这可以进一步扩展到使用函数和类原型而不是整个类文件，但为了您的问题，单独头文件中的类隔离是获得代码性能和组织的良好开端。

为了回答问题的另一部分，如果您的项目设置正确，编译器将自动编译其中引用的每个.cpp。 标题是另一回事。 只要您的.cpp文件仅引用它们所需的标头，您的代码就应该可以正常编译。 起初，这似乎有点难以管理，但经过一些练习后，您将擅长它，并发现您的代码层次结构易于导航和理解。

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