如果我在头文件中实现了一个类，会发生什么

What happens if I implement a class in the header file?

本文关键字：一个 什么 文件 实现 如果      更新时间：2023-10-16

可能重复：
C++中的内联函数

如果我在类的头文件中完全实现了一个类，编译器会怎么做？一个典型的例子如下：

class MyException
{    
public:
    explicit MyException(const char* file, int line) file(file), line(line) {};
    const char* getFile() const { return file };
    int getLine() const { return line };
private:
    const char* const file;
    const int line;
};

我的意图是这样使用类：throw MyException(__FILE__, __LINE__)。

我将这个头文件包含在每个.cpp文件中。我想编译器会根据类的定义多次编译它，并将（相同的）机器代码包含到它生成的每个对象文件中。现在，链接器将做什么？我尝试了一个更简单的例子（没有那些烦人的const），它编译得很好。

如果我在头文件中实现了一个三屏长的C函数，而不是一个简单的类，会发生什么？最后一个问题是，我应该把我的例子分成.h和.cpp文件吗？

所有方法都将是内联方法。你可能会在整个编译上浪费一些最短的时间，但这没关系。据我所知，唯一可能发生的问题是如果你有一个静态的非成本成员变量。然后你必须为它分配一个存储位置（如果你愿意，可以放置一个定义和初始值），大概在.cpp中，否则你会得到关于多个定义的链接器错误。

我见过在CPP中只有main()函数的仅标题的项目，但这是大量模板化的。

C++17的更新：自C++17以来，您可以在头文件中将静态非常数成员声明为inline。这使得只使用头的库很容易实现，而不需要在内联函数中使用类似体操的静态变量。

类定义本身不会生成任何代码。它只是向类的用户展示它是如何布局的，这样他们就可以生成适当的代码来操作它

生成代码的是类的成员函数。当您在类定义中定义成员函数时，它会为该函数提供一个隐式inline声明。

函数调用可以通过以下两种方式之一进行编译和链接：

（1） 可以将末尾带有RETURN汇编指令的函数代码的单个副本放置在映像中，并且可以将CALL汇编指令（以及参数传递和返回值传递）放置在调用站点，以将控制权传递到此代码。

或

（2） 函数实现的整个副本可以替换调用站点上的整个函数调用。

声明为inline的函数建议编译器使用第二种方法。此外，inline声明允许在几个翻译单元中定义函数（因此可以将其放置在共享头文件中）。为了让编译器可以选择实现第二种方法，它需要在编译时复制函数实现。如果函数实现在外国翻译单元中，则此选项不可用。

还应该注意的是，现代编译器使用内联声明的函数来处理复杂的事情。参见：

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Inline.html

当在头文件中实现成员函数时，所有这些函数都隐式地成为inline。

这意味着什么？它有什么含义

根据，C++03标准§7.1.3/4:

  • 它提示编译器，在调用点替换函数体比通常的函数调用机制更可取
  • 即使省略了内联替换，也要遵循内联的其他规则（尤其是w.r.t One Definition Rule）

因此，是的，每个翻译单元都有inline函数的定义。这可能会导致二进制文件的大小增加。

通常，如果需要，任何优秀的主流编译器都会在调用时替换函数体，因此仅将函数inline标记为#1并不是一个好主意，但如果您想让类的用户清楚地了解意图，则可以通过在头中定义函数或显式地将函数标记为inline来实现。

我应该将示例拆分为.h和.cpp文件吗

是的，这是大多数项目使用的常见编译模型，其中将接口（.h）与实现（.cpp）分离。这些接口作为头文件与代码的用户共享，而实现是以二进制文件的形式提供的。在某种程度上，这为您的知识产权提供了保障
这被称为分离模型。

使用模板的C++项目通常会使用包含模型，而不是通常C++项目的分离模型。

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