Sollten C-Klassendefinitionen in Header-Dateien platziert werden?

Die Platzierung von C-Definitionen in Header-Dateien: Ist das eine gängige Praxis?

Im Bereich der C-Programmierung die Platzierung von Klasse Erklärungen und Definitionen hat eine Debatte ausgelöst. Traditionell bestand die Norm darin, diese Aspekte in Include-Dateien bzw. *.cpp-Dateien zu unterteilen. Ein Kollege behauptet jedoch, dass aktuelle Best Practices die Aufnahme von Definitionen in Header-Dateien vorschreiben.

Um die Verbreitung dieses angeblich neuen Idioms einzuschätzen, untersuchen wir das weit verbreitete Verwendungsmuster in der C-Entwicklung:

Konventioneller Ansatz: Trennung von Deklarationen und Definitionen

Unzählige C-Entwickler halten sich an den konventionellen Stil, Dazu gehört die Deklaration von Klassen in Include-Dateien (.h) und die Implementierung ihrer Definitionen in .cpp-Dateien. Diese Vorgehensweise ähnelt der Trennung von Spezifikations- und Textdateien in Modula-2 und Ada.

Vorteile:

• Modularisierung: Sie erleichtert die Aufrechterhaltung einer sauberen Trennung zwischen Klassenschnittstellen und ihren Implementierungsdetails.
• Kompilierungseffizienz: Der Ausschluss von Definitionen aus Header-Dateien reduziert die Kompilierungszeiten, insbesondere wenn mehrere Header einbezogen werden Dateien in einer Kompilierungseinheit.
• Vermeidung zirkulärer Abhängigkeiten: Durch die Trennung von Deklarationen und Definitionen werden mögliche zirkuläre Objektbeziehungen gemildert.

Nur-Header-Definitionen: Eine Alternative

In einigen Fällen kann es gerechtfertigt sein, Definitionen in Header-Dateien zu platzieren, insbesondere um Compiler-Optimierungen wie Inlining zu verbessern. Die Übernahme dieses Ansatzes bringt jedoch Nachteile mit sich:

• Erhöhte Kompilierungszeiten: Wenn Header-Dateien Definitionen enthalten, muss der Compiler bei jeder Einbindung den gesamten Code verarbeiten.
• Möglichkeit für undefiniertes Verhalten: Zirkuläre Abhängigkeiten oder mehrfache Einschlüsse können zu undefiniertem Verhalten führen.

Wenn nur Header Definitionen sind angemessen

Das einzige Szenario, in dem reine Header-Definitionen wirklich von Vorteil sind, ist die Arbeit mit Vorlagen. Moderne C-Bibliotheken verwenden häufig in großem Umfang Vorlagen, die nur Header-Definitionen erfordern.

Schlussfolgerung:

Die Behauptung Ihres Kollegen, dass alle C-Deklarationen in Header-Dateien definiert werden sollten, wird nicht unterstützt durch gängige Praxis. Während reine Header-Definitionen ihre Nischenanwendungen haben, bleibt der etablierte Ansatz der Trennung von Deklarationen und Definitionen die weithin akzeptierte Norm.

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