реализация класса в .h файле хорошо или плохо?

@FanOfGun · Регистрация: 13.10.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

все знакомые мне ide разделяют класс на два файла: .h с описанием и .cpp с кодом, но, например, в boost .hpp файлы почти всегда содержат и реализацию классов, т.е. так тоже можно. так в чем тогда разница и когда какой способ нужно применять? заранее благодарен

@DU · 17.08.2013, 23:41

вы пишите код без ошибок? это очень круто.
вы пишите сразу оптимальный код? это тоже очень круто.
вам не приходится писать какие-то временные варианты для проверки какой либо реализации с целью отрефакторить, оптимизнуть, улучшить дебажность на время? не знаю круто это или нет.
все это мне часто приходится делать при устаканевшемся публичном интерфейсе класса.

@castaway · 17.08.2013, 23:47

Сообщение от DU

вы пишите код без ошибок? это очень круто.
вы пишите сразу оптимальный код? это тоже очень круто.

Да, я и сам собой иногда горжусь.

Сообщение от DU

вам не приходится писать какие-то временные варианты для проверки какой либо реализации с целью отрефакторить, оптимизнуть, улучшить дебажность на время?

А вот тут как никогда удобна заголовочная реализация. Я вижу смысл в разделении на .h и .cpp в случае окончательного варианта при больших объемах кода.

@diagon · 18.08.2013, 19:50

Если писать реализацию в цпп, то будет быстрее рекомпиляция, если в хедерах - будет быстрее рантайм за счет инлайнинга. В принципе, можно инлайнить и на стадии линковки, но чем больше становится кода в проекте, тем дороже это удовольствие.

@Praktolock · 19.08.2013, 05:58

Один и тот же код из хедера скомпилится столько раз сколько раз он включен в разные cpp файлы, не? Это как-то не правильно.

@ninja2 · 19.08.2013, 09:58

Сообщение от FanOfGun

а изменение .h файла влечет за собой изменеие всех .h и .cpp файлов, которые его включают, правильно ведь пишу?

Правильно, если реализацию класса напишешь в .h файле то и что то изменишь то придется все файлы перекомпилировать которые включают этот .h файл в новые объектный код. Так в gcc. А в других компиляторах хз. как.

@castaway · 19.08.2013, 11:00

Не по теме:

Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут...

@fasked · 19.08.2013, 11:11

Сообщение от castaway

Я вижу смысл в разделении на .h и .cpp в случае окончательного варианта при больших объемах кода

Когда проект достигнет серьезных масштабов, то появится осознание того, что лучше бы сразу начали делать правильно.

@castaway · 19.08.2013, 11:13

...

Сообщение от castaway

Не по теме:

Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут...

@fasked · 19.08.2013, 11:41

Сообщение от castaway

Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут...

Дело не в полной компиляции проекта, а как раз таки в частичной. Если реализация какого-нибудь очень популярного класса находится в заголовочном файле, то после изменения одной строки в этой реализации, необходимо будет пересобирать практически каждый объектный файл. В обратном случае достаточно будет пересборки только одного объектного файла. А вот тут уже все зависит от размеров проекта. И даже если сборка всего проекта занимает 5 минут, то это все равно несоизмеримо долго по сравнению со сборкой одного файла.
Опять же, make не настолько умен, чтобы самостоятельно определить зависимости и не способен пересобрать все зависимые файлы. Это, в свою очередь, порождает весьма неприятное поведение, когда в один объектный файл заинлайнена уже новая версия класса, а в некоторые другие еще старая. Как говорится, счастливой отладки.
Тот факт, что директива #include просто подставляет содержимое указанного файла это давно известная проблема в мире C++.

@castaway · 19.08.2013, 11:54

fasked, это все прекрасно понятно. Если внимательно прочитать все мои сообщения, то можно легко понять что речь идет о частном случае, когда проект небольшой, когда класс не популярный. Практика показывает что это намного удобней, при этом не замечаешь разницу в миллисекундах, потраченных на сборку проекта.

Evg · 19.08.2013, 12:23

Почему в Си++ реализации классов выносят в заголовочные файлы? Все очень просто. Тело метода класса, определённое внутри описания класса, является inline. Реализации многих шаблонов (в том числе и стандартных контейнеров) основаны на том, что после инстанциации шаблона компилятор видит все конструкторы, деструкторы, методы и весь тот хлам, что подцепится в процессе инстанциации. Дальше компилятор сделает длинный паровоз из inline'ов, после чего код, расположенный в тексте в виде 100500 различных функций и методов, в машинном коде окажется коротким и быстрым. Именно ради производительности разработчики Си++ особое внимание уделили inline'у. Ничего не бывает бесплатно, а потому производительность кода сопровождается медленной компиляцией и всеми прелестями, растущими от необходимости перекомпиляции проекта при изменении одного несчастного inline-метода класса.

Как поступать при написании самодельных классов? Все короткие методы/конструкторы/деструкторы имеет смысл написать внутри класса (или снаружи, но с модификатором inline) в заголовочном файле. В эту категорию включаются все Set/Get'ы. Длинные и тяжёлые методы, которые незачем inline'ить, лучше реализовывать в файлах *.cpp

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от fasked

Опять же, make не настолько умен, чтобы самостоятельно определить зависимости и не способен пересобрать все зависимые файлы

Для этого пользуются специальными нанотехнологиями: либо строят всезависимости ручками. либо используют автоматические средства типа таких: https://www.cyberforum.ru/c-linux/thread46096.html

Убежденный · 19.08.2013, 13:18

Сообщение от Evg

Дальше компилятор сделает длинный паровоз из inline'ов, после чего код, расположенный в тексте в виде 100500 различных функций и методов, в машинном коде окажется коротким и быстрым.

Компилятор может сделать это и без inline.

Evg · 19.08.2013, 16:28

Сообщение от Убежденный

Компилятор может сделать это и без inline

Угу, особенно если не видит реализации функции (т.к. они находятся в другом *.cpp). Типа нанокомпилятор

Убежденный · 19.08.2013, 16:36

Visual C++ и Intel C++ Compiler - нанокомпиляторы ?

@kvadro · 19.08.2013, 16:50

Помойму в C++ про inline говорить глупо, разве

C++

struct Foo
{
    int getBar() { return bar; }
  private:
    int bar;
}

Заинлайнит getBar(), если bar приватный?

Evg · 19.08.2013, 16:54

Сообщение от Убежденный

Visual C++ и Intel C++ Compiler - нанокомпиляторы ?

Продемонстрируй мне, как глядя на код

C++

class A
{
  A();
};

и не видя тело конструктора, указанные компиляторы могут что-то проинлайнить

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от kvadro

Заинлайнит getBar(), если bar приватный?

Да. public/provate - это всего лишь свойство на уровне языка. На уровне машинного кода их нет. Для машинного кода private и public методы принципиально ничем не отличаются

@kamre · 19.08.2013, 17:04

Сообщение от Evg

не видя тело конструктора, указанные компиляторы могут что-то проинлайнить

MSDN:

When /LTCG is used to link modules compiled by using /Og, /O1, /O2, or /Ox, the following optimizations are performed:

Cross-module inlining
Interprocedural register allocation (64-bit operating systems only)
Custom calling convention (x86 only)
Small TLS displacement (x86 only)
Stack double alignment (x86 only)
Improved memory disambiguation (better interference information for global variables and input parameters)

Убежденный · 19.08.2013, 17:19

Сообщение от Evg

Продемонстрируй мне, как глядя на код
...
и не видя тело конструктора, указанные компиляторы могут что-то проинлайнить

Могут.

Если более конкретно:
IPO в Intel C++
http://software.intel.com/site... o_mult.htm

LTCG в Visual C++
http://msdn.microsoft.com/en-u... s.90).aspx
http://msdn.microsoft.com/en-u... 01698.aspx

У GCC также есть соответствующие опции, но я с ним не работаю, поэтому ссылку не приведу.

Ну и специально для тех, кто, как и я, верит только глазам.

Компилируем в Visual C++ 2008 проект с таким кодом:

C++

int my_function()
{
    return 0x12345;
}

В итоге получаем объектный файл (.obj).

Теперь создаем второй проект (чтобы не было подозрений) с таким кодом:

C++

int my_function();
 
int main()
{
    return (my_function());
}

И подключаем к нему собранный ранее объектник.
Конфигурация Release, настройки оптимизации по умолчанию.

Вызов функции my_function и ее реализация находятся в разных cpp файлах.
Формально даже в разных единицах компоновки. Однако вот что получилось в
сгенерированном ассемблерном листинге:

Assembler

; Listing generated by Microsoft (R) Optimizing Compiler Version 15.00.30729.01 
 
    TITLE   d:\Dev\App\Test\main.cpp
    .686P   .XMM
    include listing.inc
    .model  flat
 
INCLUDELIB OLDNAMES
 
PUBLIC  _main
; Function compile flags: /Ogtpy
; File d:\dev\app\test\main.cpp
;   COMDAT _main
_TEXT   SEGMENT
_main   PROC                        ; COMDAT
 
; 5    :     return (my_function());
 
    mov eax, 74565              ; 00012345H
 
; 6    : }
 
    ret 0
_main   ENDP
_TEXT   ENDS
END

@castaway · 19.08.2013, 17:39

Сообщение от Убежденный

У GCC также есть соответствующие опции, но я с ним не работаю, поэтому ссылку не приведу.

В GCC это называется LTO (Link-Time Optimization). Включается опцией: -flto

Добавлено через 13 минут
Если быть точным, то в GCC это называется IPA, а LTO лишь расширяет это понятие.

Evg · 19.08.2013, 17:58

Поднимите руку те, кто использовал режим межмодульного inline в реальных больших проектах, состоящих из десятков тысяч файлов, которые в помодульном режиме собираются несколько часов. Думаю, таких извращенцев нет и в ближайшем обозримом будущем не появится

При написании классов ни в коем случае не надо закладываться на подобные режимы. Нормальные люди ими мало пользуются.

Теперь возьмём ещё один пример. Мы поставляем библиотеку в виде "бинарник библиотеки + инклюды". Что у нас в этом случае может сделать компилятор в этом нанорежиме? Да ничего не сможет. Если мы поставляем библиотеку в виде бинарника, значит мы не хотим показывать её внутренности, значит мы не будем её компилировать в подобных режимах. А потому нужно нормально в хидера прописать все короткие inline-методы и inline-функции (внутренности которых прятать не критично, т.к. и ежу понятно, что в них написано)

Хочется ещё раз подчеркнуть. При разработке софта выбросьте из головы эти идиотские режимы и рассчитывайте эффективность исходя из нормального помодульного режима. А всякие межмодульные inline появились не от хорошей жизни.

@DU 1500 / 1146 / 165 Регистрация: 05.12.2011 Сообщений: 2,279
	17.08.2013, 23:41	21
	вы пишите код без ошибок? это очень круто. вы пишите сразу оптимальный код? это тоже очень круто. вам не приходится писать какие-то временные варианты для проверки какой либо реализации с целью отрефакторить, оптимизнуть, улучшить дебажность на время? не знаю круто это или нет. все это мне часто приходится делать при устаканевшемся публичном интерфейсе класса. 0

@castaway 4985 / 3092 / 456 Регистрация: 10.11.2010 Сообщений: 11,169 Записей в блоге: 10
	17.08.2013, 23:47	22
	Сообщение от DU вы пишите код без ошибок? это очень круто. вы пишите сразу оптимальный код? это тоже очень круто. Да, я и сам собой иногда горжусь. Сообщение от DU вам не приходится писать какие-то временные варианты для проверки какой либо реализации с целью отрефакторить, оптимизнуть, улучшить дебажность на время? А вот тут как никогда удобна заголовочная реализация. Я вижу смысл в разделении на .h и .cpp в случае окончательного варианта при больших объемах кода. 0

@ninja2 979 / 196 / 33 Регистрация: 26.09.2012 Сообщений: 2,041
	19.08.2013, 09:58	25
	Сообщение от FanOfGun а изменение .h файла влечет за собой изменеие всех .h и .cpp файлов, которые его включают, правильно ведь пишу? Правильно, если реализацию класса напишешь в .h файле то и что то изменишь то придется все файлы перекомпилировать которые включают этот .h файл в новые объектный код. Так в gcc. А в других компиляторах хз. как. 0

@fasked 5043 / 2622 / 241 Регистрация: 07.10.2009 Сообщений: 4,310 Записей в блоге: 1
	19.08.2013, 11:11	27
	Сообщение от castaway Я вижу смысл в разделении на .h и .cpp в случае окончательного варианта при больших объемах кода Когда проект достигнет серьезных масштабов, то появится осознание того, что лучше бы сразу начали делать правильно. 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	19.08.2013, 12:23	31
	Почему в Си++ реализации классов выносят в заголовочные файлы? Все очень просто. Тело метода класса, определённое внутри описания класса, является inline. Реализации многих шаблонов (в том числе и стандартных контейнеров) основаны на том, что после инстанциации шаблона компилятор видит все конструкторы, деструкторы, методы и весь тот хлам, что подцепится в процессе инстанциации. Дальше компилятор сделает длинный паровоз из inline'ов, после чего код, расположенный в тексте в виде 100500 различных функций и методов, в машинном коде окажется коротким и быстрым. Именно ради производительности разработчики Си++ особое внимание уделили inline'у. Ничего не бывает бесплатно, а потому производительность кода сопровождается медленной компиляцией и всеми прелестями, растущими от необходимости перекомпиляции проекта при изменении одного несчастного inline-метода класса. Как поступать при написании самодельных классов? Все короткие методы/конструкторы/деструкторы имеет смысл написать внутри класса (или снаружи, но с модификатором inline) в заголовочном файле. В эту категорию включаются все Set/Get'ы. Длинные и тяжёлые методы, которые незачем inline'ить, лучше реализовывать в файлах .cpp Добавлено через 1 минуту* Сообщение от fasked Опять же, make не настолько умен, чтобы самостоятельно определить зависимости и не способен пересобрать все зависимые файлы Для этого пользуются специальными нанотехнологиями: либо строят всезависимости ручками. либо используют автоматические средства типа таких: https://www.cyberforum.ru/c-linux/thread46096.html 0

@FanOfGun 6 / 6 / 4 Регистрация: 13.10.2012 Сообщений: 101
		1
	реализация класса в .h файле хорошо или плохо? 17.08.2013, 21:48. Показов 15003. Ответов 61 Метки нет (Все метки) все знакомые мне ide разделяют класс на два файла: .h с описанием и .cpp с кодом, но, например, в boost .hpp файлы почти всегда содержат и реализацию классов, т.е. так тоже можно. так в чем тогда разница и когда какой способ нужно применять? заранее благодарен 0

@diagon Higher 1953 / 1219 / 120 Регистрация: 02.05.2010 Сообщений: 2,925 Записей в блоге: 2
	18.08.2013, 19:50	23
	Если писать реализацию в цпп, то будет быстрее рекомпиляция, если в хедерах - будет быстрее рантайм за счет инлайнинга. В принципе, можно инлайнить и на стадии линковки, но чем больше становится кода в проекте, тем дороже это удовольствие. 0

@Praktolock 73 / 73 / 18 Регистрация: 29.11.2011 Сообщений: 356
	19.08.2013, 05:58	24
	Один и тот же код из хедера скомпилится столько раз сколько раз он включен в разные cpp файлы, не? Это как-то не правильно. 0

@castaway
	19.08.2013, 11:00 #26
	Не по теме: Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут... 1

@castaway 4985 / 3092 / 456 Регистрация: 10.11.2010 Сообщений: 11,169 Записей в блоге: 10
	19.08.2013, 11:13	28
	... Сообщение от castaway Не по теме: Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут... 0

@fasked 5043 / 2622 / 241 Регистрация: 07.10.2009 Сообщений: 4,310 Записей в блоге: 1
	19.08.2013, 11:41	29
	Сообщение от castaway Складывается такое чувство, что все поголовно пишут проекты в миллион строк и сотни файлов, и компиляция проходит минут по 30, а если вынести реализацию в заголовок то и все 30.5 минут... Дело не в полной компиляции проекта, а как раз таки в частичной. Если реализация какого-нибудь очень популярного класса находится в заголовочном файле, то после изменения одной строки в этой реализации, необходимо будет пересобирать практически каждый объектный файл. В обратном случае достаточно будет пересборки только одного объектного файла. А вот тут уже все зависит от размеров проекта. И даже если сборка всего проекта занимает 5 минут, то это все равно несоизмеримо долго по сравнению со сборкой одного файла. Опять же, make не настолько умен, чтобы самостоятельно определить зависимости и не способен пересобрать все зависимые файлы. Это, в свою очередь, порождает весьма неприятное поведение, когда в один объектный файл заинлайнена уже новая версия класса, а в некоторые другие еще старая. Как говорится, счастливой отладки. Тот факт, что директива #include просто подставляет содержимое указанного файла это давно известная проблема в мире C++. 1

@castaway 4985 / 3092 / 456 Регистрация: 10.11.2010 Сообщений: 11,169 Записей в блоге: 10
	19.08.2013, 11:54	30
	fasked, это все прекрасно понятно. Если внимательно прочитать все мои сообщения, то можно легко понять что речь идет о частном случае, когда проект небольшой, когда класс не популярный. Практика показывает что это намного удобней, при этом не замечаешь разницу в миллисекундах, потраченных на сборку проекта. 0

Убежденный Ушел с форума 16473 / 7436 / 1187 Регистрация: 02.05.2013 Сообщений: 11,617 Записей в блоге: 1
	19.08.2013, 13:18	32
	Сообщение от Evg Дальше компилятор сделает длинный паровоз из inline'ов, после чего код, расположенный в тексте в виде 100500 различных функций и методов, в машинном коде окажется коротким и быстрым. Компилятор может сделать это и без inline. 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	19.08.2013, 16:28	33
	Сообщение от Убежденный Компилятор может сделать это и без inline Угу, особенно если не видит реализации функции (т.к. они находятся в другом *.cpp). Типа нанокомпилятор 0

Убежденный Ушел с форума 16473 / 7436 / 1187 Регистрация: 02.05.2013 Сообщений: 11,617 Записей в блоге: 1
	19.08.2013, 16:36	34
	Visual C++ и Intel C++ Compiler - нанокомпиляторы ? 0

@kamre 127 / 131 / 11 Регистрация: 25.12.2011 Сообщений: 443
	19.08.2013, 17:04	37
	Сообщение от Evg не видя тело конструктора, указанные компиляторы могут что-то проинлайнить MSDN: When /LTCG is used to link modules compiled by using /Og, /O1, /O2, or /Ox, the following optimizations are performed: Cross-module inlining Interprocedural register allocation (64-bit operating systems only) Custom calling convention (x86 only) Small TLS displacement (x86 only) Stack double alignment (x86 only) Improved memory disambiguation (better interference information for global variables and input parameters) 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	19.08.2013, 16:54	36
	Сообщение от Убежденный Visual C++ и Intel C++ Compiler - нанокомпиляторы ? Продемонстрируй мне, как глядя на код C++ class A { A(); }; и не видя тело конструктора, указанные компиляторы могут что-то проинлайнить Добавлено через 1 минуту Сообщение от kvadro Заинлайнит getBar(), если bar приватный? Да. public/provate - это всего лишь свойство на уровне языка. На уровне машинного кода их нет. Для машинного кода private и public методы принципиально ничем не отличаются 0

@castaway 4985 / 3092 / 456 Регистрация: 10.11.2010 Сообщений: 11,169 Записей в блоге: 10
	19.08.2013, 17:39	39
	Сообщение от Убежденный У GCC также есть соответствующие опции, но я с ним не работаю, поэтому ссылку не приведу. В GCC это называется LTO (Link-Time Optimization). Включается опцией: -flto Добавлено через 13 минут Если быть точным, то в GCC это называется IPA, а LTO лишь расширяет это понятие. 0

Evg 21279 / 8301 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,659 Записей в блоге: 30
	19.08.2013, 17:58	40
	Поднимите руку те, кто использовал режим межмодульного inline в реальных больших проектах, состоящих из десятков тысяч файлов, которые в помодульном режиме собираются несколько часов. Думаю, таких извращенцев нет и в ближайшем обозримом будущем не появится При написании классов ни в коем случае не надо закладываться на подобные режимы. Нормальные люди ими мало пользуются. Теперь возьмём ещё один пример. Мы поставляем библиотеку в виде "бинарник библиотеки + инклюды". Что у нас в этом случае может сделать компилятор в этом нанорежиме? Да ничего не сможет. Если мы поставляем библиотеку в виде бинарника, значит мы не хотим показывать её внутренности, значит мы не будем её компилировать в подобных режимах. А потому нужно нормально в хидера прописать все короткие inline-методы и inline-функции (внутренности которых прятать не критично, т.к. и ежу понятно, что в них написано) Хочется ещё раз подчеркнуть. При разработке софта выбросьте из головы эти идиотские режимы и рассчитывайте эффективность исходя из нормального помодульного режима. А всякие межмодульные inline появились не от хорошей жизни. 0