从C#到C++容易出现的问题解答

前言

最近在学习用c++写一下3D引擎(废话一下,叫做WuguiEngine,首先Wugui是我的外号,也是代表这个引擎很粗糙,速度很慢,呵呵.之后等引擎成熟一点我再写写相关的一些文章).这几天写起来感觉c++好多地方和c#区别很大,这里大概写写这两天碰到的一些问题,也许是从c#到c++的时候的一些通病,对c++ 新手也有一定的帮助.

另外在本文中,多数是将类拆分为.h文件和.cpp文件这样对于工程来说更好管理.

另外阅读本文需要一定的c++基础,本文主要是一些杂碎的心得,而不是完整的教学，下面就开始解答从c#到c++的问题。

头文件

头文件是c#没有的内容,所以用好头文件是学习c++首先需要解决的一个内容.头文件在正常的时候应该是只放上定义,实现代码应该写在同名的cpp文件里面

1) 重复包含:头文件A.H被B.H与C.H同时包含,则在编译的时候,A.H里面定义的代码将被定义两次,造成"Symbol already defined",在这种时候应该在.H文件头尾处加上下列的代码就可以解决这个问题:

 
 
 
    
  
  
  
  1. #ifndef _NAME_H 
    2. 
  
  
  
  2.  #define _NAME_H 
    3. 
  
  
  
  3.  //add defination 
    4. 
  
  
  
  4. #endif
    5.

其实#ifndef与#define的内容只要对于每个.h文件是唯一的就好了.

 2)嵌套包含:在A.H(class A)中使用了class B,又在B.H(class B)中使用了class A,这个时候需要在类的前面加入前置定义,下面的代码:

 
 
 
    
  
  
  
  1. #ifndef _A_H 
    2. 
  
  
  
  2.    #define _A_H 
    3. 
  
  
  
  3.      
    4. 
  
  
  
  4.    #include "B.H" 
    5. 
  
  
  
  5.      
    6. 
  
  
  
  6.    //前置声明 
    7. 
  
  
  
  7.    class B;  
    8. 
  
  
  
  8.      
    9. 
  
  
  
  9.    class A 
    10. 
  
  
  
  10.    { 
    11. 
  
  
  
  11.       //add defination 
    12. 
  
  
  
  12.    } 
    13. 
  
  
  
  13.      
    14. 
  
  
  
  14.    #endif
    15.

这点说明,头文件并不能代替前置声明,对于有namespace的情况,前置声明更加复杂,下一小节将谈谈这点内容.

3)一些经验:

头文件包含其实是一想很烦琐的工作，不但我们看着累，编译器编译的时候也很累，再加上头文件中常常出现的宏定义。感觉各种宏定义的展开是非常耗时间的，远不如自定义函数来得速度。我仅就不同头文件、源文件间的句则结构问题提出两点原则，仅供参考：

第一个原则应该是，如果可以不包含头文件，那就不要包含了。这时候前置声明可以解决问题。如果使用的仅仅是一个类的指针，没有使用这个类的具体对象（非指针），也没有访问到类的具体成员，那么前置声明就可以了。因为指针这一数据类型的大小是特定的，编译器可以获知。

第二个原则应该是，尽量在CPP文件中包含头文件，而非在头文件中。假设类A的一个成员是是一个指向类B的指针，在类A的头文件中使用了类B的前置声明并便宜成功，那么在A的实现中我们需要访问B的具体成员，因此需要包含头文件，那么我们应该在类A的实现部分（CPP文件）包含类B的头文件而非声明部分(H文件)。

第三个原则是(我自己觉得的):尽量对引用的其他的类都加上前置声明.这样不仅使得程序的结构更加清楚,而且使得可以少出一些编译错误

namespace

 
 
 
    
  
  
  
  1.  #ifndef _BASEGAME_H 
    2. 
  
  
  
  2.  #define _BASEGAME_H 
    3. 
  
  
  
  3.    
    4. 
  
  
  
  4.  namespace WuguiEngine 
    5. 
  
  
  
  5.  { 
    6. 
  
  
  
  6.      //前置声明 
    7. 
  
  
  
  7.      class IUpdatable; 
    8. 
  
  
  
  8.    
    9. 
  
  
  
  9.      //前置声明 
    10. 
  
  
  
  10.     namespace Graphics 
    11. 
  
  
  
  11.     { 
    12. 
  
  
  
  12.         class GraphicsDevice; 
    13. 
  
  
  
  13.     } 
    14. 
  
  
  
  14.      
    15. 
  
  
  
  15.     //前置声明 
    16. 
  
  
  
  16.     namespace Core 
    17. 
  
  
  
  17.     { 
    18. 
  
  
  
  18.         class TimeUsed; 
    19. 
  
  
  
  19.     } 
    20. 
  
  
  
  20.   
    21. 
  
  
  
  21.     //简化的写法,GraphicsDevice可以在下面的代码中直接使用 
    22. 
  
  
  
  22.     //GraphicsDevice与WuguiEngine::Graphics::GraphicsDevice等价 
    23. 
  
  
  
  23.     //注意:如果不加上下面这行,WuguiEngine::Graphics不能省略 
    24. 
  
  
  
  24.     using Graphics::GraphicsDevice; 
    25. 
  
  
  
  25.   
    26. 
  
  
  
  26.     class BaseGame : virtual public IDisposed,  
    27. 
  
  
  
  27.         virtual public IRenderable 
    28. 
  
  
  
  28.     { 
    29. 
  
  
  
  29.         // add definition 
    30. 
  
  
  
  30.     } 
    31. 
  
  
  
  31. } 
    32. 
  
  
  
  32.   
    33. 
  
  
  
  33. #endif
    34.

上面的代码简单的说明了namespace的一些基本的用法,该段代码取自BaseGame.H的文件,在class BaseGame中,用到了来自不同的命名空间下的IUpdatable, GraphicsDevice等类.具体的内容可以先看看代码里面的注释

在需要在BaseGame.H中包含这些类的头文件的同时,需要加上这些类的前置声明,如果不加会出现一些诡异的编译错误(有些问题可能也是在于我比较不了解c++),反正我觉得使用using namespace ...并不是一个很好的做法,不如using XXX::YYY::ZZZ来得准确(这里也希望高手来拍砖指点一下.

继承

1)virtual继承

在继承接口(只具有纯虚函数的类)的时候最好为继承的方法加上virtual的说明(参考上面一段的代码,IUpdatable与IDisposed就是接口,主要的原因是在于c++的多重继承机制,假如A与B都继承自IInterface,C又继承自A,B,那么普通的继承方式则会在C类中保存两个IInterface的副本.

而virtual继承就有区别了,virutal继承告诉编译器:"我继承的是一个纯接口!",这样只会保存一个副本.

2)多种继承方式

大家知道,C++对于继承的方式有很多的修饰,有public, private, protected,而且还可以加入virtual关键字.在c++中,public继承与在c#中的继承是没有区别的,而其他几种继承是具有理论的价值,而实际中的应用得非常非常的少,这里就不再赘述了.

3)实验:重写虚函数

下面做一个简单的实验,看看c++与c#在重写虚函数时候调用基类的虚函数的时候的情况,大家自己可以对比一下c#.测试代码:

 
 
 
    
  
  
  
  1. #include < iostream> 
    2. 
  
  
  
  2.  using namespace std; 
    3. 
  
  
  
  3.     
    4. 
  
  
  
  4.   class Base 
    5. 
  
  
  
  5.   { 
    6. 
  
  
  
  6.   public: 
    7. 
  
  
  
  7.       virtual void Func() { cout < <  "Hello Earth" < <  endl; } 
    8. 
  
  
  
  8.  }; 
    9. 
  
  
  
  9.     
    10. 
  
  
  
  10.  class Derived : public Base 
    11. 
  
  
  
  11.  { 
    12. 
  
  
  
  12.  public: 
    13. 
  
  
  
  13.      virtual void Func() { cout < <  "Hello World" < <  endl; } 
    14. 
  
  
  
  14.  }; 
    15. 
  
  
  
  15.    
    16. 
  
  
  
  16.  int main() 
    17. 
  
  
  
  17.  { 
    18. 
  
  
  
  18.      Base* p1 = new Base(); 
    19. 
  
  
  
  19.      p1->Func(); 
    20. 
  
  
  
  20.    
    21. 
  
  
  
  21.      Base* p2 = new Derived(); 
    22. 
  
  
  
  22.      p2->Func(); 
    23. 
  
  
  
  23.  } 
    24.

输出:

              Hello Earth

              Hello World

而在将Base的Func()改为纯虚函数之后,在Base* p1 = new Base()这句话上出现编译错误,提示不能实例化抽象类. 而对于p2的调用时正常的

下面继续深入我们的实验,三个类依次继承,爷爷类具有一个纯虚函数,爸爸类什么都不写,儿子类重写该函数,都使用virtual public继承:

 
 
 
    
  
  
  
  1. #include < iostream> 
    2. 
  
  
  
  2.  using namespace std; 
    3. 
  
  
  
  3.    
    4. 
  
  
  
  4.  class Base 
    5. 
  
  
  
  5.  { 
    6. 
  
  
  
  6.  public: 
    7. 
  
  
  
  7.      virtual void Func() = 0 ; 
    8. 
  
  
  
  8.   }; 
    9. 
  
  
  
  9.     
    10. 
  
  
  
  10.  class Derived : virtual public Base 
    11. 
  
  
  
  11.  { 
    12. 
  
  
  
  12.    
    13. 
  
  
  
  13.  }; 
    14. 
  
  
  
  14.    
    15. 
  
  
  
  15.  class DerivedDerived : virtual public Derived 
    16. 
  
  
  
  16.  { 
    17. 
  
  
  
  17.  public: 
    18. 
  
  
  
  18.      virtual void Func() { cout < <  "Hello World" < <  endl; } 
    19. 
  
  
  
  19.  }; 
    20. 
  
  
  
  20.    
    21. 
  
  
  
  21.  int main() 
    22. 
  
  
  
  22.  { 
    23. 
  
  
  
  23.      Base* p1 = new DerivedDerived(); 
    24. 
  
  
  
  24.      Derived* p2 = new DerivedDerived(); 
    25. 
  
  
  
  25.    
    26. 
  
  
  
  26.      p1->Func(); 
    27. 
  
  
  
  27.      p2->Func(); 
    28. 
  
  
  
  28.  } 
    29.

输出结果都是"Hello World"

今天也有点晚了,明天还要坐火车,从c#到c++的问题先写到这里,各位晚安,欢迎提出意见 ????

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