我应该在哪里实现我的类方法？

Question

我知道我的类方法有三种不同的实现“位置”：

1) 在我的类（.h 文件）中定义方法并在我的 .cpp 文件中实现它

//.h
class Foo
{
  int getVal() const;
};


//.cpp
int Foo::getVal() const
{ return 0; }

2) 在我的类（.h 文件）中定义并实现方法。

//.h
class Foo
{
  int getVal() const
  { return 0; }
};

3) 在我的类中定义方法并在类之外但在我的头文件中实现它。

//.h
class Foo
{
  int getVal() const;
};

int Foo::getVal() const
{ return 0; }

这三种方法的主要区别是什么？

Answer 1

这个问题包含三个要素：可读性（代码看起来有多好），编译（编译器可以优化多少）和实现隐藏（如果您将代码用作库，您可能不想显式共享你与世界的特殊酱汁）。

方法一只在头文件中暴露函数的接口。这意味着您展示了一个漂亮干净的界面，并且您的实现不会以明文形式公开。但是，代码不能跨编译单元内联，因此它在运行时可能会变慢一些（实际上，这只对非常非常非常小的一部分代码很重要）。这应该是您的默认方式。

方法 2 是隐式内联。长函数会使您的课程变得混乱，这（恕我直言）是不好的。还向世界公开您的实现。但是，该函数可以内联，并且比在其他地方定义它更简洁。我将其保留用于非常小的功能。

方法3实际上是非法的，因为你会打破单一定义的规则，但以下是可以的：

//Foo.h
class Foo {
  int getVal() const;
};

inline int Foo::getVal() const { 
  return 0; 
}

当我想保持类定义干净但希望头文件中的函数定义（用于内联或模板函数）时，我会使用它。

Answer 2

(1) 对于大型项目，编译速度会更快（只需在 Foo.cpp 中编译一次getVal 的定义，如果定义发生变化只需重新编译一件事），并且您将获得一个非常清晰的界面为想要查找它的人准备的课程。另一方面，您不能内联getVal()。

(2) 和 (3) 将编译较慢，并为您的定义更改添加更多依赖项。但是你可以内联getVal()。如果getVal 是模板函数，这也是必需的。 注意 (3) 如果您的标头被多次包含，将导致链接器错误 - 您必须标记记住标记您的函数inline。这是选择 (1) 和 (2) 而非 (3) 的一个很好的理由。

实际上，这不是选择 (1) 与 (2) 的问题。您可能会在大型项目中同时使用这两种方法——将应该内联的函数（和模板）的定义放在标题中，并将内联对 cpp 没有意义的函数放在 cpp 中。

Answer 3

在我开始之前的一个小提示，有很多非常相似的词用来描述这些东西，我将使用头文件中的部分声明（int getVal() const）和cpp中的部分的实现文件 (int Foo::getVal() const)。如果这些不完全准确，请致歉。

另请注意，如果不清楚，好处是对其他人的惩罚。

1) 在我的类（.h 文件）中定义方法并在我的 .cpp 文件中实现它

这被认为是标准方法，通常被认为是默认方法（有很多例外，所以默认可能有点强）。

它将声明与实现分开。这提供了一些好处：

• 您只需要编译一次实现。这可能会节省编译时间。
• 您只需要引用声明即可。这可以避免排序问题，并且对于类之间的循环引用至关重要。
• 您不分发您的实现，这对于封闭源系统很有用，因为您经常需要分发大量 .h 文件以供其他人插入您的系统。

2) 在我的类（.h 文件）中定义并实现方法。

这称为内联实现，它应该只用于简单的实现。它也有一些好处：

• 大多数编译器将此视为一个巨大的内联提示。它不能保证 inling，但很有可能，这对于简单的方法可能是一个胜利。属性样式方法是一个常见示例。
• 您的实现很容易找到，因为它直接在声明中。

3) 在我的类中定义方法并在类之外但在我的头文件中实现它。

我以前没见过这个，但假设它在定义不重要但你想要 2 的内联好处时使用。IdeaHat 提到在这种情况下需要 inline 关键字。