Зачем .h?

[abrahadabra]

Вопрос может показаться странным, поэтому чуть поясню.

В принципе, в программировании я уже не первый день, но реальный опыт есть только с вебом, да и знания только по вебу. Соответственно, языки в основном python и javascript. На любом из этих языков для описания класса достаточно одного файла, и сам класс только в одном месте описывается. Более того, даже идеологически приветствуется всё связанное по смыслу держать в одном месте.

А вот в порядке хобби теперь разбираюсь с C++/Qt. Вроде бы прогресс движется, но как-то пока не улавливаю, зачем описание класса делать в двух файлах .h и .cpp. В чём высший смысл такого разделения? В учебниках о таком не пишут, там просто говорят: оно устроено так. Но почему — молчат, собаки! А у меня голова взрывается. Подскажите, пожалуйста, в чём тут дело.

[Алексей++]

abrahadabra, в идеале - в заголовках описываются прототипы, в cpp - реализация. Никто не запрещает всё описывать в заголовках, а cpp вообще удалить (кроме содержащего main() )

Но иногда без разделения невозможно скомпилить код - в случае с перекрёстным использованием двух классов друг в друге, к примеру

Ну и вообще, весь код из заголовка будет размещаться при упоминании этого заголовка в cpp, то есть, если таких включений очень много, компиляция будет происходить долго, причём даже после самых незначительных правок

[abrahadabra]

Так вот проблема с пониманием: зачем вообще разделять прототипы и реализацию? И как это влияет на скорость компиляции — тоже совсем непонятно.

[Алексей++]

abrahadabra, по скорости компиляции - компилируются все файлы cpp , поэтому, если файлов сотня, да в каждом по 20 заголовков, то все заголовки будут скомпилированы повторно 100 раз и столько же раз их код будет включён в модуль

по разделению (самый, наверное простой случай, где придётся использовать разделение)

вот это не скомпилится

Код:

//.h
class A
{
public:
   A()
   {
        B b;//класс B ещё не описан
   }
};

class B
{
public:
   B()
   {
        A a;
   }
};

а вот это скомпилится

Код:

//AB.h
class A
{
public:
   A();
};

class B
{
public:
   B()
   {
        A a;
   }
};


//AB.cpp
#include "AB.h"
   A::A()
   {
        B b;//класс B описан в "AB.h"
   }

[abrahadabra]

На примере чуть более понятно стало. То есть, в .h просто объявление типов, и компилятор их все читает прежде чем перейти непосредственно к коду, верно? Аналогию проводя, js работает схожим образом: в первый проход выстрагивает в памяти картинку того, с чем предстоит работать: переменные, классы - а затем интерпретирует. Но здесь просто записывается более явно. Так?

[Finch]

Компиляция проекта проходит в три этапа.
1) Препроцессор. Раскрываются все макросы и включения.
2) Компиляция. Компиляция в объектные фвйлы.
3) Линковка. Сборка всех объектных файлов в единый исполгяемый файл. + разрешение всех зависимостей.
Расмотрим простой проект
A.h

Код: (C++)

#ifndef A_H
#define A_H

class A {
public:
    A();
    ~A();
};

#endif //A_H

A.cpp

Код: (C++)

#include "A.h"

A::A() {
}

A::~A() {
}

B.h

Код: (C++)

#ifndef B_H
#define B_H

#include "A.h"

class B: public A {
public:
    B();
    ~B();
   
};

#endif //B_H

B.cpp

Код: (C++)

#include "B.h"

B::B():A() {
}

B::~B() {
}

main.cpp

Код: (C++)

#include "B.h"

int main() {
    B b;
    return 0;
}

В качестве примера, я покажу, какой код будет подан на компиляцию после препроцессора файла A.cpp

Код: (C++)

class A {
public:
    A();
    ~A();
};


A::A() {
}

A::~A() {
}

Попробуй по аналогии раскрыть два остальных .cpp.

[Finch]

abrahadabra, в идеале - в заголовках описываются прототипы, в cpp - реализация. Никто не запрещает всё описывать в заголовках, а cpp вообще удалить (кроме содержащего main() )

Компилятору пофигу абсолютно, файл с каким расширением ему подсовывывается на компиляцию. Самое главное, чтобы был текстовый файл с содержимым программы. Такие ограничение накладывает сама студия. В принципе через Makefile можно собрать проект полностью сделанный на .h файлах. Но это будет один большой WTF при дальшейшей поддержки данного проекта.

[abrahadabra]

Finch, я правильно понимаю?

После препроцессора компилятор получит b.cpp:

Код:

class A {
public:
    A();
    ~A();
};

class B: public A {
public:
    B();
    ~B();
    
};

B::B():A() {
}

B::~B() {
}

Если правильно понимаю, то смысл в том, что код методов класса A в данном случае компилятору скормлен не будет?

[Finch]

Да. Компилятор только булет знать, что такой класс сушествует ну и его методы. На третьем этапе, эти зависимости уже слинкуются.

[abrahadabra]

Но с другой стороны, если рассмотреть аналогичную историю на питоне.

a.py

Код:

class A:
    def __init__(self):
        pass

b.py

Код:

from a import A


class B(A):
    def __init__(self):
        pass

main.py

Код:

from b import B


b = B()

То есть, объявления и реализация не разделены. И это совершенно точно проще для восприятия. При этом повторной интерпретации методов класса A не будет.
Так же и во многих других языках. Вот немножко мозг и взрывается.

То есть, то, что реализация методов отделена от определения класса, стоит просто принять как правило языка, а объяснение этому в порядке компиляции?

[Finch]

Не путай мягкое с теплым. Питон не компилируется. А интерприируется. Т.е ты не получаеш бинарного кода. Про компиляторы питона я лично не слышал. Соответственно, С++ только компидируется. В питоне для быстроты все нужно хранить как можно компактнее. Для С++ для быстроты компиляции, все нужно хранить как можно рассредоточенее. Чтобы не компилировать одни и теже куски кода по несколько раз. При малейшем изменении.

[abrahadabra]

Понятное дело, что путать не стоит. Но я почему и упомянула в начале темы, что опыт есть только с вебом и интерпретируемыми языками. И волей-неволей, а что новое изучаешь, то сравниваешь с уже знакомым. Про питон и компиляцию я как-нибудь в другой теме могу немножко рассказать, там тоже не так всё просто, есть и компиляция и кэш и много чего ещё. Если для быстроты, то наверное и утиную типизацию надо отменять.
А если вернуться к C++, то сейчас я так понимаю, что всё, что в этом языке выглядит странным с точки зрения питонщиков, сделано для компилятора, чтобы ему не оставалось простора для фантазии, чтобы он вынужден был бинарник собирать максимально оптимизированным.

[Finch]

abrahadabra, Компилятор не любит неоднозначности Иноглда это вгоняет в тупик. Кстати С++ довольно сложный язык. Можно лет 20 на нем работать, и не разработать всех пластов его возможностей. А их все время добавляют.
Оптимизируется скорость сборки проектов. Если у тебя скажем тысячи файлов в проекте. И собираются несколько бинарников и под разные платформы и в разных сборках. Да еше и юнит тесты собираются. Тут уже скорость очень важна. Я как-то ради интереса собирал у себя из исходников ядро Linux (чистый С + ассемблер) Сборка взяла около 50 минут. И это только для одного таргета.

[abrahadabra]

Да, видно, что сложный, хотя и только пару недель как знакомлюсь с ним.
Надеюсь, не возражаете, если иногда буду вот такие глупые вопросы задавать. Хочется понять, что это, и как с ним дружить.
Пока очень понравилось, что на уровне языка можно разграничить доступ к свойствам и методам. Статическая типизация тоже понравилась, хотя к ней и привыкать ещё нужно.

[Finch]

Всегда пожайлуста

[abrahadabra]

Однако же, продолжая играться эту новую для себя тему, нахожу пример: http://doc.qt.io/qt-5/qtsql-books-initdb-h.html
Официальная документация, вроде как достоверный источник. Но как-то… с трудом, что ли в голове укладывается.
Смысл тут таков, что это набор упрощающих жизнь функций строго для данного конкретного проекта. И все в .h-файле.
Это нормальная практика, да?
То есть, что смутило:

• в .h не объявления, а сам код, реализация.
• это почему-то не класс, хотя класс тут напрашивается сам собой. Тот же initDb() бы в конструктор

или я где-то чего-то крепко не понимаю?

Ну и ещё такой странный момент, что многовато кода для типовых задач. По опыту тех же Python/Javascript обычно для подобных задач ORMы всяческие используются. А тут просто не принято так?

[Джон]

abrahadabra, всё дело в подходе - учить С++ по "учебнику" Qt. Это всё-равно, что учить великий и могучий по какому-нить иностранно-русскому разговорнику, или механику по устройству конкретной машины.

Лучше обратиться к первоисточникам. Например к "родителю".

[Finch]

С Страуструпа начинать слишком круто. В свое время я тоже пробовал начинать с него. Эта книга хороший справочник. Но не учебник. Где то на форуме уже обсуждались книги по С/С++. \

Вот например одна из веток https://forum.shelek.ru/index.php/topic,27218.0.html

[Finch]

abrahadabra, Насчет твоего вопроса. Язык С++ не ограничивает фантазию. Можно писать как дуще угодно. Другое дело, что потом это нужно сопровождать и поддерживать. Вот тогда и будет сыпаться коричневое с неба на такого писателя. Тот код, который ты привела в качестве примера. Скорее всего писался по быстрому на коленке. Только показать пример применения. И не больше этого.

[Алексей++]

abrahadabra, там приведён пример вызова функций класса QSqlDatabase , а не пример класса для работы с классом QSqlDatabase ))  Человек должен посмотреть, что за чем следует, затем написать свой код, использующий эти знания

[Джон]

Вить, я с тобой соглашусь. Для абсолютного новичка - да. Но такому нужно начинать с программирования, без учёта специфики конкретного языка.

В данном же случае ситуация несколько другая. Человек имеет опыт программирования, поэтому хороший справочник именно то, что нужно.