C++. Сборник рецептов - [50]

, так что ему достаточно только предварительного объявления. Однако если бы в определении класса В я использовал функцию-член (метод) или переменную А или если бы создавал объект типа А, а не только указатель или ссылку на него, то предварительного объявления окажется недостаточно. Причиной этого является то, что файлы, включающие myheader.h, должны знать размер В, и если A является членом В, то компилятор, чтобы определить размер В, должен знать размер А. Указатель или ссылка на что-либо всегда имеют один и тот же размер, так что в случае использования указателей или ссылок подробности об А компилятор не интересуют, и, следовательно, заголовочный файл не требуется

Неудивительно, что если включить в myheader.h какое-либо определение, использующее членов A, то потребуется включить через #include заголовок для А. Это требуется для того, чтобы компилятор мог проверить сигнатуру используемой функции-члена А или тип переменной-члена А. Вот иллюстрация кода, требующего #include.

#include "a.h"

class B {
public:
 void f(const A& a) {
  foo_ = a.getVal(); // требуется знать, допустимо ли a.getVal
 }
}
// ...

В общем случае используйте предварительное объявление тогда, когда это позволяет снизить количество #include, что отражается на времени компиляции.

2.4. Предотвращение конфликта имен с помощью пространств имен

Проблема

В несвязанных между собой модулях обнаружены конфликтующие имена или требуется заранее избежать возможности таких конфликтов, создав логические группы кода.

Решение

Для структурирования кода используйте пространства имен. С помощью пространств имен можно объединять большие группы кода, находящиеся в разных файлах, в единое пространство имен. Для разбиения больших модулей на подмодули можно использовать вложенные пространства имен, и потребители вашего модуля смогут выборочно открывать элементы вашего пространства имен, которые им требуются. Пример 2.5 показывает несколько способов использования пространства имен.

Пример 2.5. Использование пространств имен

// Devices.h
#ifndef DEVICES_H__
#define DEVICES_H__

#include
#include

namespace hardware {
 class Device {
 public:
  Device(): uptime_(0), status_("unknown") {}
  unsigned long getUptime() const;
  std::string getStatus() const;
  void reset();
 private:
  unsigned long uptime_;
  std::string status_;
 };

 class DeviceMgr {
 public:
  void getDeviceIds(std::list& ids) const;
  Device getDevice(const std::string& id) const;
  // Other stuff...
 };
}

#endif // DEVICES_H__

// Devices.cpp
#include "Devices.h"
#include
#include

namespace hardware {
 using std::string;
 using std::list;

 unsigned long Device::getUptime() const {
  return(uptime__);
 }

 string Device::getStatus() const {
  return(status_);
 }

 void DeviceMgr::getDeviceIds(list& ids) const {}

 Device DeviceMgr::getDevice(const string& id) const {
  Device d;
  return(d);
 }
}

// DeviceWidget.h
#ifndef DEVICEWIDGET_H__ #define DEVICEWIDGET_H__
#include "Devices.h"

namespace ui {
 class Widget {/*... */ };

 class DeviceWidget : public Widget {
 public:
  DeviceWidget(const hardware::Device& dev) : device_(dev) {}
  // Some other stuff
 protected:
  hardware::Device device_;
 };
}
#endif // DEVICEWIDGET_H__

// main.cpp
#include
#include "DeviceWidget.h"
#include "Devices.h"

int main( ) {
 hardware::Device d;
 ui::DeviceWidget myWidget(d);
 // ...
}

Обсуждение

Пример 2.5 более сложен, но давайте разберем его по частям, так как он иллюстрирует несколько ключевых моментов, связанных с пространствами имен. Представьте, что вы пишете управляющее приложение, которое должно взаимодействовать с различным оборудованием. С целью устранения конфликтов имен вы можете разбить это приложение на два или более пространств имен или просто разделить его логически на две части.

Вначале рассмотрим файл Devices.h. Он содержит пару классов, которые управляют элементами оборудования, — Device и DeviceMgr. Однако они не должны находиться в глобальном пространстве имен (что означало бы, что их имена видны в любом месте программы), так что я поместил их в пространство имен hardware.

#ifndef DEVICES_H__ // см. рецепт 2.0
#define DEVICES_H__

#include
#include

namespace hardware {
 class Device {
  // ...
 };

 class DeviceMgr {
  // ...
 };

}
#endif // DEVICES_H__

Этот механизм прост: «оберните» все, что требуется поместить в пространство имен, в блок namespace.

Приведенный выше фрагмент — это объявление Device и DeviceMgr, но нам также требуется подумать об их реализациях, которые находятся в файле Devices.cpp. И снова оберните все в блок namespace — он будет добавлен к уже имеющемуся содержимому этого пространства имен.

#include "Devices.h"
#include
#include

namespace hardware {
 using std::string;
 using std::list;
 // Реализация Device и DeviceMgr
}

В данный момент пространство имен hardware содержит все, что требуется. Все, что осталось, — это где-то его использовать. Для этого имеется несколько способов. Способ, который был использован в примере 2.5, состоит в указании полного имени класса Device, включая пространство имен, как здесь.