C++ FAQ是关于所有 C++ 特性的极好资源,但它可能比您正在寻找的要高级一些——即使对于相当有经验的 C++ 开发人员来说,大多数问题(不仅仅是答案)都是谜团。
我想如果你用谷歌搜索 C++ 教程,你就能找到一些东西。您可能还想尝试学习汇编语言(或至少快速了解微处理器中实际发生的事情),因为 C 和 C++ 在做事方式上都非常接近硬件。这就是它们的速度和能力的来源,但它是以 Java 提供的一些更好的抽象为代价的。
我可以尝试回答您上面提出的具体问题,但我不知道我会做得如何。
理解头文件和 cpp 文件之间关系的关键之一是理解“翻译单元”的概念。Java 类文件可以被认为是一个翻译单元,因为它是编译成二进制形式的基本单元。在 C++ 中,几乎每个 cpp 文件都是一个翻译单元(如果你在做奇怪的事情,也会有例外)。
头文件可以包含在多个翻译单元中(并且必须包含在使用头中定义的任何内容的任何地方)。#include 指令实际上只是进行文本替换——包含文件的内容被逐字插入到#include 指令所在的位置。您通常希望在头文件中定义类接口,并在 cpp 文件中定义实现。这是因为您不想将实现细节暴露给可能包含标题的其他翻译单元。在 C++ 中,包括类在内的所有内容都不是真正的丰富对象,而只是编译器为其赋予意义的内存块……通过将相同的标头信息编译到每个翻译单元中,编译器保证所有翻译单元对一块内存代表什么有相同的理解。由于编译后缺乏丰富的数据,反射之类的东西是不可能的。
C++ 构建过程的第二步是链接,在此链接器获取所有已编译的翻译单元并查找在翻译单元中使用但未在此处定义的符号(通常是函数调用,也包括变量)。然后它寻找另一个定义该符号的翻译单元并将它们“链接”在一起,以便对特定函数的所有调用都指向定义它的翻译单元。
在类方法的情况下,它们必须通过类实例来调用,这在幕后只是一个指向一块内存的指针。当编译器看到这些类型的方法调用时,它会输出调用函数的代码,隐式地将称为this
指针的指针作为第一个参数传递给函数。您可以拥有不属于类的函数(不是方法,正如您所说,因为方法正确地是类的成员函数,因此没有类就不能存在),因为链接器没有类的概念。它将看到一个定义函数的翻译单元和另一个调用函数并将它们联系在一起的翻译单元。
这最终比我预期的要长得多,当然是过于简单化了,但据我所知和所提供的详细程度,它是准确的......希望它对一些人有所帮助。至少它应该为您提供一些谷歌搜索的起点。