c++ - 使用前声明的历史原因，包含和标题/源拆分。需要找合适的引用

Question

TLDR:请参阅此问题的最后一段。

我是一名计算机科学专业的学生，​​正在努力完成有关创建转译器(案例研究)的硕士论文。

现在对于这篇硕士论文，我的一部分文字是关于比较所涉及的语言。其中一种语言是 C++。

现在我试图解释导入/包含语义的差异以及 C++ 这样做的历史原因。我知道它在 C/C++ 中是如何工作的，所以我真的不需要技术解释。

通过对 Google 和 Stackoverflow 的广泛研究，我得出了几个关于这个主题的 stackoverflow 解释和其他引用资料:

Why are forward declarations necessary?

What are forward declarations in C++?

Why does C++ need a separate header file?

http://en.wikipedia.org/wiki/Include_directive

http://www.cplusplus.com/forum/articles/10627/

https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/180904/are-header-files-actually-good

http://en.wikipedia.org/wiki/One-pass_compiler

Why have header files and .cpp files in C++?

最后但并非最不重要的是 Bjarne Stroustrup 的书“C++ 的设计和演化(1994 年)”(第 34 - 35 页)。

如果我理解正确的话，这种导入/包含的方式来自 C 并且是由于以下原因:

• 计算机没有那么快，因此首选编译器。唯一可能的方法是在使用习语之前强制执行声明。这是因为 C 和 C++ 是具有上下文相关语法的编程语言:它们需要在符号表中定义正确的符号，以消除某些规则的歧义。这与现代编译器相反:现在通常先完成一次构建符号表，有时(如果语言有上下文无关语法)在解析阶段不需要符号表，因为没有歧义需要解决.

• 在那个年代，内存非常有限且昂贵。因此，在大多数计算机中将整个符号表存储在内存中是不可行的。这就是为什么 C 让程序员转发声明他们实际需要的函数原型(prototype)和全局变量。创建 header 是为了使开发人员能够集中这些声明，以便它们可以轻松地在需要这些符号的模块之间重复使用。

• 头文件是从实现中抽象接口(interface)的有用方法

• C++ 试图建立与用 C 编写的软件和软件库的向后兼容性。更重要的是:它们实际上用于转换为 C (CFront)，然后使用 C 编译器将代码编译为机器代码。这也使他们能够从一开始就编译到许多不同的平台，因为每个平台都有一个 C 编译器和 C 链接器。

以上是我首先通过搜索发现的内容的说明；)问题是:除了 Stackoverflow 上的此处外，我找不到合适的引用资料来说明此包含策略的历史原因。我非常怀疑我的大学会对 stackoverflow 链接感到满意。我最接近的是“C++ 的设计和演进”引用，但它没有提到硬件限制是包含策略的原因。我认为这是意料之中的，因为该功能的设计来自 C。问题是我还没有找到任何用 C 描述这个设计决策的好来源，最好考虑到硬件限制。

谁能指出我正确的方向？

谢谢!

Answer 1

你是对的，C++ 这样做的原因是因为C是这样做的。 C这样做的原因也是基于在历史上;一开始(B)，没有声明。如果你写了 f() ，然后编译器假设那f是某处的一个功能。哪个返回了一个词，因为B中的一切都是一个词；没有类型。当C是发明(添加类型，因为一切都是一个词不是很高效的字节寻址机器)，基本原理没有改变，除了假设函数返回 int (并采用您提供的类型的参数)。如果它没有返回 int ，那么你必须用返回类型。在 C 语言的早期，经常看到未使用 include 的应用程序，而这只是重新声明，例如char* malloc()在每个使用的源文件中 malloc .预处理器的开发是为了避免多次重新输入相同的内容，并且在一开始，它最重要的特征可能是 #define . (在早期的 C 中，<ctype.h> 中的所有功能, 以及基于字符的 IO在<stdio.h>是宏。)

至于为什么声明需要先于使用:主要原因无疑是因为如果没有编译器会假设一个隐式声明(函数返回 int 等)。而在当时，编译器通常是一次通过，至少对于解析；它被认为太复杂而无法返回“纠正”已经做出的假设。

当然，在 C++ 中，该语言并不受限于这; C++ 一直要求声明函数，例如例如，在某些上下文中(在类成员函数中，对于例如)，不需要在使用之前声明。(但是，一般来说，我会考虑类成员函数是一种缺陷，出于可读性原因应避免使用。这事实上，函数定义必须在类中Java 是不大规模使用该语言的一个主要原因项目。)