如何在C/C++中进行模块化开发？

Question

我只能处理最简单的情况，当只有两个模块A和B时。 A依赖于B，所以我将B构建为库，并在A中包含B的头文件，在构建A时也链接到B库。

当A和B相互依赖时，甚至更糟的是当模块数量增加时，这种方法就行不通了。

那么在中进行模块化开发的一般方法是什么？

更新：

抱歉，似乎我的标题不准确，请重新表述：如何将一个模块分成许多和文件（不是单个文件）？

- Alan

---

可能标题不准确 :( - dzen

如果你有很多相互依赖的文件，那就意味着开发不够模块化。 - Pascal Cuoq

定义“相互依存”。您应该能够为A和B构建目标文件/库，但是如果没有两者，您将无法构建可执行文件。 - Oliver Charlesworth

Answer 1

如果A和B是相互依赖的，那么你不能单独部署它们中的任何一个。因此，你实际上只有一个模块，而不是两个。（你可以重构你的模块，将共同点提取到第三个模块C中，从而使A和B都依赖于C但彼此之间没有依赖关系。）

一个良好设计的项目不应该包含循环模块依赖。这保证了模块之间始终存在合理的构建顺序。

更新

如何将一个模块分成许多.h和.cpp文件（不是一个文件）？

基本原则与模块级别非常相似：避免循环依赖和重复定义。@Felix已经提到了必要的工具：前向声明和包含保护。我也可以赞同@kotlinski的建议，阅读Larman的书籍可以更深入地了解这个主题。

学习良好的设计需要实践，所以如果你的第一种方法看起来并不完美，不要放弃 :-) 在C++中，特别痛苦的是在更改后需要进行过度重新编译。为了最小化这个问题，努力确保你最依赖的东西（类、头文件）是最不经常更改的。也就是说，依赖于接口（抽象类），而不是具体实现。

此外，努力保持逻辑分区（类/组件）与物理分区（头/cpp文件）之间的健康关系。典型的方法是将每个类定义放入单独的头文件中，将其实现（如果适用）放入单独的cpp文件中。但是，您可能更喜欢在一个头文件中定义紧密耦合的类（组件），以强调它们的逻辑关系。

- Péter Török

---

抱歉，我的标题不准确，重新表述一下：如何将一个模块分成多个“.h”和“.cpp”文件（而不是一个文件）？ - Alan

Answer 2

通常来说，拥有两个相互依赖的模块是一种设计上的不良迹象。您可以选择：
1）将这两个模块合并为一个新的C模块；或者
2）提取出一个共同子集为I，让A和B依赖于I但彼此不依赖。
更新
使用前向声明、#pragma once或#include / #ifndef保护：
何时可以使用前向声明？
我应该在头文件中使用#include吗？

- Felix Ungman

---

基本上就是这样。你处于这种情况说明你做错了什么。 - Puppy

Answer 3

解决方法是确保您的模块形成一个有向无环图...即，如果A依赖于B，则确保B不依赖于A。这需要很多纪律性，但从长远来看是值得的。

如果您对此感兴趣，大规模C++软件设计是一本不错的读物。

- Johan Kotlinski

Answer 4

设计模式，例如模型-视图-控制器 - MVC。

模型-视图-控制器（MVC）是一种软件架构1，目前被认为是软件工程中使用的一种架构模式。该模式将“领域逻辑”（用户的应用程序逻辑）与输入和呈现（UI）隔离开来，允许独立开发、测试和维护每个部分。

- JustBoo