成为C++高手之头文件与条件编译
2016-06-06 06:17
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书接上回(http://blog.csdn.net/niu_gao/article/details/51478789)。
但现在看起来真不爽,main.c依赖的文件不能在工程中管理,要修改那些文件的话麻烦大了。如何既能分成多个文件又能在工程中看到呢?可以,使用头文件(h文件)。
头文件中只放那些不产生内存占用的代码,比如定义结构(定义结构不会产生内存分配,只有用结构定义变量时才产生内存分配)、定义枚举,定义宏,声明变量,声明函数等。而且大都是一个c文件对应一个h文件。下面增加poker.h和player.h(注意main.c是不需要有h文件的,因为我们应该保证main.c只依赖别的文件,而不能被别的文件依赖),下面我们就把c文件中的结构、宏、枚举的定义移到对应的h文件中,然后再将变量和函数在h文件中增加声明,于是poker.h和player.h是这样的:
poker.h:
player.h:
main.c中不再include poker.c和player.c,而是改为include 头文件。但是player.c和poker.c中也应该include各自的头文件,因为它们用到的结构、枚举等移到头文件中了(注意编译器不会自动将同名的h文件和c文件关联)。
其实还不够,player.h中用到了Card结构的定义,于是player.h依赖poker.h,所以应在player.h中include poker.h。然而不幸的是,现在又出现了一大堆错误,都是一些重定义或标志符冲突之类的错误。如何解决这些错误呢? 需使用条件编译指令!
我们看到过很多以#开头的令,比如#include、#define等。这些叫做编译指令。这些不产生实际的CPU指令,也就是说它们不是代码,但是编译器跟据它们处理代码的生成。这些编译指令还可以使用条件语句来控制编译器的动作,下面我们就为player.h增加条件编译指令来解决重定义错误。player.h变成了这样:
ifndef 表示if not defined,即如果没定义宏PLAYER_H,就使后面直到#endif之前的内容起作用。#define PLAYER_H表示定义宏PLAYER_H,即只有在宏PLAYER_H不存在时才定义它。定义之后它就存在了。试想如此一来,不论此文件被include多少次,只有第一次的内容起作用,于是就解决了重复定义问题。
现在各文件变成了这样:
poker.h:
poker.c:
player.h:
player.c:
main.c:
可以看到,在main.c中,poker.h被include了,然后又被main.c又 include了player.h,而player.h中又include 了poker.h,所以在main.c中其实poker.h被include 了两次,但程序不会产生问题,为什么呢?就是用为使用了条件宏控制了编译过程。
上一篇:成为C++高手之提高可维护性
但现在看起来真不爽,main.c依赖的文件不能在工程中管理,要修改那些文件的话麻烦大了。如何既能分成多个文件又能在工程中看到呢?可以,使用头文件(h文件)。
头文件中只放那些不产生内存占用的代码,比如定义结构(定义结构不会产生内存分配,只有用结构定义变量时才产生内存分配)、定义枚举,定义宏,声明变量,声明函数等。而且大都是一个c文件对应一个h文件。下面增加poker.h和player.h(注意main.c是不需要有h文件的,因为我们应该保证main.c只依赖别的文件,而不能被别的文件依赖),下面我们就把c文件中的结构、宏、枚举的定义移到对应的h文件中,然后再将变量和函数在h文件中增加声明,于是poker.h和player.h是这样的:
poker.h:
//一副牌的数量 #define CARD_COUNT 54 //定义扑克的花色 enum Suit{ heart, spade, diamond, club, joker1, joker2 }; //定义扑克 typedef struct Card{ int value;//牌的点数从1开始 enum Suit suit;//花色 }Card; //定义比较函数的类型 typedef int (*COMPARE)(Card* ,Card*); extern Card pokers[CARD_COUNT]; void initOnePack(); char* getCardName(const Card*); Card** shuffle(const Card*); void sort(Card**,int,COMPARE); int compare1(Card* ,Card*); int compare2(Card* ,Card*);
player.h:
//定义玩家 typedef struct Player{ char name[64];//玩家的名字 Card ** cards;//玩家分到的牌。每项是一个指针,指向原始一副牌数组中的一项,这样可以节省空间 int cardsCount;//玩家分到的牌的数量 }Player; void dispatchCards(Player** ,int ,const Card** );
main.c中不再include poker.c和player.c,而是改为include 头文件。但是player.c和poker.c中也应该include各自的头文件,因为它们用到的结构、枚举等移到头文件中了(注意编译器不会自动将同名的h文件和c文件关联)。
其实还不够,player.h中用到了Card结构的定义,于是player.h依赖poker.h,所以应在player.h中include poker.h。然而不幸的是,现在又出现了一大堆错误,都是一些重定义或标志符冲突之类的错误。如何解决这些错误呢? 需使用条件编译指令!
我们看到过很多以#开头的令,比如#include、#define等。这些叫做编译指令。这些不产生实际的CPU指令,也就是说它们不是代码,但是编译器跟据它们处理代码的生成。这些编译指令还可以使用条件语句来控制编译器的动作,下面我们就为player.h增加条件编译指令来解决重定义错误。player.h变成了这样:
#ifndef PLAYER_H
#define PLAYER_H
#include "poker.h"
//定义玩家 typedef struct Player{ char name[64];//玩家的名字 Card ** cards;//玩家分到的牌。每项是一个指针,指向原始一副牌数组中的一项,这样可以节省空间 int cardsCount;//玩家分到的牌的数量 }Player; void dispatchCards(Player** ,int ,const Card** );
#endif //PLAYER_C
ifndef 表示if not defined,即如果没定义宏PLAYER_H,就使后面直到#endif之前的内容起作用。#define PLAYER_H表示定义宏PLAYER_H,即只有在宏PLAYER_H不存在时才定义它。定义之后它就存在了。试想如此一来,不论此文件被include多少次,只有第一次的内容起作用,于是就解决了重复定义问题。
现在各文件变成了这样:
poker.h:
#ifndef POKER_H
#define POKER_H
//一副牌的数量 #define CARD_COUNT 54 //定义扑克的花色 enum Suit{ heart, spade, diamond, club, joker1, joker2 }; //定义扑克 typedef struct Card{ int value;//牌的点数从1开始 enum Suit suit;//花色 }Card; //定义比较函数的类型 typedef int (*COMPARE)(Card* ,Card*); extern Card pokers[CARD_COUNT]; void initOnePack(); char* getCardName(const Card*); Card** shuffle(const Card*); void sort(Card**,int,COMPARE); int compare1(Card* ,Card*); int compare2(Card* ,Card*);
#endif //POKER_H
poker.c:
#include <stdio.h> #include "poker.h" //原始一副牌所在的数组 Card pokers[CARD_COUNT]; //构造一副牌 void initOnePack(){ int i=0; //前52张 for(;i<CARD_COUNT-2;i++){ pokers[i].value=i/4+1; pokers[i].suit = i%4; } //剩下的两张:大王和小王 //joker1 pokers[i].value=i/4+1; pokers[i].suit=joker1; //joker2 pokers[i+1].value=i/4+2; pokers[i+1].suit=joker2; } //洗牌,参数是原始的一副牌,返回洗完后的牌 Card** shuffle(const Card* pokers){ int i; //分牌返回牌数组的内存空间 Card** retPokers = malloc(CARD_COUNT*sizeof(Card*)); //为了不改动原始的一副牌,另建一个数组,保存原始牌的指针(注意每项不是牌,而是牌的指针) Card** pokers2 = malloc(CARD_COUNT*sizeof(Card*)); for(i=0;i<CARD_COUNT;i++){ pokers2[i] = &pokers[i]; } //种下随机种子。种子取的是当前时间, //所以保证了每次运行程序时,产生的随机数序列不同 srand(time(NULL)); //取得随机序号,从pokers2取出序号所指的项,把它依次加到retPokers中。 for(i=0;i<CARD_COUNT;i++){ unsigned int index = rand()%CARD_COUNT; if(pokers2[index] != NULL){ retPokers[i] = pokers2[index]; pokers2[index]=NULL; }else{ i--; } } free(pokers2); //返回洗完后的数组 return retPokers; } //排序函数 //cards是要排序的牌,每一项是牌的指针 //cardsCount是牌的数量 //compare_func是比较函数 void sort(Card** cards,int cardsCount,COMPARE compare_func){ int i; for(i=0;i<cardsCount-1;i++){ int j; for(j=0;j<cardsCount-i-1;j++){ if(compare_func(cards[j],cards[j+1])){ int tmp=cards[j]; cards[j]=cards[j+1]; cards[j+1]=tmp; } } } } //比较函数,先比较点数再比较花色 int compare1(Card* a,Card* b){ if(a->value > b->value){ return 1; }else if(a->value < b->value){ return 0; }else{ if(a->suit > b->suit) return 1; else return 0; } } //比较函数,先比较点数再比较花色 int compare2(Card* a,Card* b){ if(a->value > b->value){ return 0; }else if(a->value < b->value){ return 1; }else{ if(a->suit > b->suit) return 0; else return 1; } } //获取牌的名字 //返回牌的名字字符串,调用者用完后需要free()之。 char* getCardName(const Card* card){ //存放花色名字 char suitStr[16]={0};//0=='\0' switch (card->suit) { case heart: strcpy(suitStr,"红桃"); break; case spade: strcpy(suitStr,"黑桃"); break; case diamond: strcpy(suitStr,"方块"); break; case club: strcpy(suitStr,"梅花"); break; } //存放点数名字 char valueStr[16]; switch(card->value){ case 1: strcpy(valueStr,"A"); break; case 11: strcpy(valueStr,"J"); break; case 12: strcpy(valueStr,"Q"); break; case 13: strcpy(valueStr,"K"); break; case 14: strcpy(valueStr,"小王"); break; case 15: strcpy(valueStr,"大王"); break; default: sprintf(valueStr,"%d",card->value); break; } //动态分配足够的空间 char * ret = malloc(16); //将两个名字合并到ret中 sprintf(ret,"%s%s",suitStr,valueStr); return ret; } //#endif //POKER_C
player.h:
#ifndef PLAYER_H
#define PLAYER_H
#include "poker.h"
//定义玩家 typedef struct Player{ char name[64];//玩家的名字 Card ** cards;//玩家分到的牌。每项是一个指针,指向原始一副牌数组中的一项,这样可以节省空间 int cardsCount;//玩家分到的牌的数量 }Player; void dispatchCards(Player** ,int ,const Card** );
#endif //PLAYER_C
player.c:
//#ifndef PLAYER_C //#define PLAYER_C #include "player.h" //发牌 //players是玩家数组 //playerCount是玩家数量 //shuffledCards是洗完后的一副牌 void dispatchCards(Player** players,int playerCount,const Card** shuffledCards){ //计算每个玩家手中牌的数组的容量,如果每个玩家手中的牌不一样, //最多就差一张,加1是为了保证数组分配的空间足够容纳分到的牌。 int numberCards = CARD_COUNT/playerCount+1; //为每个玩家的牌数组分配空间 int i; for(i=0;i<playerCount;i++){ Card* cards = malloc(numberCards*sizeof(Card*)); players[i]->cards = cards; } //轮流向每个玩家发牌 for(i=0;i<CARD_COUNT;i++){ //取当前玩家 Player *curPlayer = players[i%playerCount]; //向玩家发牌 curPlayer->cards[curPlayer->cardsCount] = shuffledCards[i]; //玩家手中实际的牌数增加 curPlayer->cardsCount++; } } //#endif //PLAYER_C
main.c:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include "poker.h" #include "player.h" //函数声明们 //原始一副牌所在的数组 Card pokers[CARD_COUNT]; //入口函数 int main(void) { //初始化一副牌 initOnePack(); //洗牌,shuffledPokers保存洗后的牌们 Card** shuffledPokers = shuffle(pokers); //构建三个玩家 Player player1; strcpy(player1.name,"隔壁老王"); player1.cards=NULL; player1.cardsCount=0; Player player2; strcpy(player2.name,"小明"); player2.cards=NULL; player2.cardsCount=0; Player player3; strcpy(player3.name,"田中龟孙"); player3.cards=NULL; player3.cardsCount=0; //把三放到一个数组中,以传入发牌函数中 Player* players[]={&player1,&player2,&player3}; //发牌 dispatchCards(players,sizeof(players)/sizeof(Player*),shuffledPokers); //洗后的牌用完了,释放之 free(shuffledPokers); int i; //打印出每个玩家手中的牌 for(i=0;i<sizeof(players)/sizeof(Player*);i++){ //先打印玩家的名字 printf("%s\n",players[i]->name); //需要对玩家手中的牌排序 sort(players[i]->cards,players[i]->cardsCount,compare1); //打印玩家手中所有的牌 int j; for(j=0;j<players[i]->cardsCount;j++){ char * name = getCardName(players[i]->cards[j]); printf("%s ",name); free(name); } //每个玩家都需要换一次行 printf("\n"); } //释放玩家手中牌的数组 for(i=0;i<sizeof(players)/sizeof(Player*);i++){ free(players[i]->cards); } return 0; }
可以看到,在main.c中,poker.h被include了,然后又被main.c又 include了player.h,而player.h中又include 了poker.h,所以在main.c中其实poker.h被include 了两次,但程序不会产生问题,为什么呢?就是用为使用了条件宏控制了编译过程。
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