C++具有多个代码文件的程序

随着程序变得越来越大，出于组织或可重用性目的，通常将它们分成多个文件。使用 IDE 的优点之一是它们使处理多个文件变得更加容易。您已经知道如何创建和编译单文件项目。向现有项目添加新文件非常容易。

对于 Visual Studio 用户

在 Visual Studio 中，右键单击“解决方案资源管理器”窗口中的“源文件”文件夹（或项目名称），然后选择“添加”>“新项…”。

确保您选择了C++ 文件 (.cpp)。为新文件命名，它将添加到您的项目中。

注意：如果您从“文件”菜单而不是从“解决方案资源管理器”中的项目创建新文件，则新文件不会自动添加到您的项目中。您必须手动将其添加到项目中。为此，请右键单击“解决方案资源管理器”中的“源文件”，选择“添加”>“现有项目”，然后选择您的文件。

现在，当您编译程序时，您应该看到编译器在编译时列出文件的名称。

对于 Code::Blocks 用户

在 Code::Blocks 中，转到“文件”菜单并选择“新建”>“文件…”。

在“从模板新建”对话框中，选择C/C++ 源并单击“执行”。

此时您可能会看到也可能不会看到欢迎使用 C/C++ 源文件向导对话框。如果这样做，请单击“下一步”。

在向导的下一页上，选择“C++”并单击“下一步”。

现在为新文件命名（不要忘记 .cpp 扩展名），然后单击“全部”按钮以确保选择所有构建目标。最后，选择完成。

现在，当您编译程序时，您应该看到编译器在编译时列出文件的名称。

对于 GCC/G++ 用户

从命令行，您可以使用您最喜欢的编辑器自己创建附加文件，并为其命名。编译程序时，您需要在编译行中包含所有相关的代码文件。例如：g++ main.cpp add.cpp -o main，其中main.cpp和add.cpp是代码文件的名称，main是输出文件的名称。

对于 VS Code用户

要创建新文件，请从顶部导航栏中选择“视图”>“资源管理器”以打开“资源管理器”窗格，然后单击项目名称右侧的“新建文件”图标。或者，从顶部导航栏中选择“文件”>“新建文件” 。然后为新文件命名（不要忘记 .cpp 扩展名）。如果该文件出现在.vscode文件夹内，请将其向上拖动一级到项目文件夹。

接下来打开tasks.json文件，并找到行"${file}",.

您在这里有两个选择：

• 如果您希望明确编译哪些文件，请替换"${file}",为您希望编译的每个文件的名称，每行一个，如下所示：

"main.cpp",
"add.cpp",

• "${file}",您可以通过替换为（在 Windows 上）让 VS Code 自动编译目录中的所有 .cpp 文件"${fileDirname}\\**.cpp"。
• "${fileDirname}/**.cpp"在 Unix 上运行。

多文件示例

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "The sum of 3 and 4 is: " << add(3, 4) << '\n';
    return 0;
}

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

当编译器到达main第 5 行对add的函数调用时，它不知道add是什么，因为直到第 9 行我们才定义add ！我们的解决方案是重新排序函数（将add放在前面）或使用add的前向声明。

现在让我们看一个类似的多文件程序：

add.cpp：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

main.cpp：

#include <iostream>

int main()
{
    std::cout << "The sum of 3 and 4 is: " << add(3, 4) << '\n'; // compile error
    return 0;
}

您的编译器可能会先编译add.cpp或main.cpp。无论哪种方式，main.cpp都将无法编译，并给出与前面的示例相同的编译器错误：

main.cpp(5)：错误 C3861：“add”：找不到标识符

原因也完全相同：当编译器到达main.cpp的第 5 行时，它不知道标识符add是什么。

请记住，编译器单独编译每个文件。它不知道其他代码文件的内容，也不记得从以前编译的代码文件中看到的任何内容。因此，即使编译器之前可能已经看到了函数add的定义（如果它首先编译了add.cpp），它也不会记住。

这种有限的可见性和短暂的记忆是故意的，原因有两个：

1. 当我们更改源文件时，只需重新编译该源文件。
2. 在某些情况下，它允许在一个文件中定义函数或变量，而不会与另一文件中相同名称的不同使用发生冲突。

我们的解决方案选项与以前相同：将函数add的定义放在函数main之前，或者通过前向声明满足编译器的要求。在这种情况下，由于函数add位于另一个文件中，因此无法使用重新排序选项。

这里的解决方案是使用前向声明：

main.cpp（带有前向声明）：

#include <iostream>

int add(int x, int y); // needed so main.cpp knows that add() is a function defined elsewhere

int main()
{
    std::cout << "The sum of 3 and 4 is: " << add(3, 4) << '\n';
    return 0;
}

add.cpp（保持不变）：

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

现在，当编译器编译main.cpp时，它会知道add标识符是什么并得到满足。链接器会将main.cpp中的add函数调用连接到add.cpp中add函数的定义。

使用这种方法，我们可以让文件访问另一个文件中的函数。

尝试自己编译带有前向声明的add.cpp和main.cpp 。如果出现链接器错误，请确保已将add.cpp正确添加到项目或编译行中。

第一次尝试使用多个文件时，有很多事情可能会出错。如果您尝试上述示例并遇到错误，请检查以下内容：

1. 如果您收到有关add未在main中定义的编译器错误，您可能忘记了main.cpp中函数add的前向声明。
2. 如果您收到有关add未定义的链接器错误，例如：unresolved external symbol “int __cdecl add(int,int)” (?add@@YAHHH@Z) referenced in function _main。最可能的原因是add.cpp没有正确添加到您的项目中。编译时，您应该看到编译器列出了main.cpp和add.cpp。如果您只看到main.cpp，那么add.cpp肯定不会被编译。如果您使用的是 Visual Studio 或 Code::Blocks，您应该会看到IDE 左侧或右侧的解决方案资源管理器/项目窗格中列出的add.cpp 。如果没有，请右键单击您的项目，然后添加文件，然后再次尝试编译。如果您在命令行上进行编译，请不要忘记在编译命令中包含main.cpp和add.cpp 。
3. 不要从main.cpp中#include “add.cpp”。这将导致预处理器将add.cpp的内容直接插入到main.cpp中，而不是将它们视为单独的文件。

概括

C++ 的设计使得每个源文件都可以独立编译，而无需知道其他文件中的内容。因此，文件实际编译的顺序不应该是相关的。

一旦我们进入面向对象的编程，我们将开始大量使用多个文件，因此现在是确保您了解如何添加和编译多个文件项目的最佳时机。

提醒：每当您创建新的代码 (.cpp) 文件时，您都需要将其添加到您的项目中，以便对其进行编译。