c++ - 为什么 include 指令在头文件之上？

Question

我曾经在编程课上被告知，C++ 通过让程序员在功能 block 的任何位置声明其变量来实现更好的可读性。这样，变量与处理它的代码部分组合在一起。

为什么我们不对包含做同样的事情？ 换句话说，为什么不鼓励将包含文件放在实际使用它的定义旁边？

parser::parser()
{
  // some initialization goes there which does not make use of regex
}

#include <boost/regex.hpp>
parser::start()
{
  // here we need to use boost regex to parse the document
}

Answer 1

其中一个原因是 #include 是无上下文的，它们只是纯文本包含，将它放在代码中间可能会产生一些不良影响。例如，假设您有一个命名空间，并且此文件中的所有代码都属于该命名空间:

// Include on demand:
namespace ns {
   void f() {} // does not need anything
//... lots of other lines of code
#include <vector>
   void g() { std::vector<int> v; }
}

现在这甚至可能编译得很好......但错误。因为包含在命名空间内，所以文件的内容被转储到 ns 内，并且包含的​​文件声明/定义 ::ns::std::vector。因为它只是 header ，所以它甚至可能编译得很好，只是当您尝试在具有不同子系统(在不同命名空间中)的接口(interface)中使用它时才会失败——这可以修复，您只需要关闭所有上下文，添加包含并重新打开相同的上下文...

在其他情况下，您的翻译单元中的代码可能实际上会影响包含。例如，假设您在翻译单元中添加了一个 using namespace 指令。之后包含的任何 header 都将包含 using namespace 指令，这也可能产生不需要的效果。

它也可能以不同的方式更容易出错。考虑两个 header ，它们为 int 和 double 定义了不同的 f 重载。您可以在文件开头添加一个(比如 int 版本)并使用它，然后添加另一个并使用它。现在，如果您在包含第二个 header 的行上方调用 f(5.0)，将调用 int 版本——此时编译器仅可使用重载—— -，这将是一个很难发现的错误。完全相同的代码行在您文件的不同位置将具有完全不同的含义(诚然，情况已经如此，但在您文件的声明中，更容易找到哪个是被选中的起来，为什么)

通常，include 声明您将在组件中使用的元素，将它们放在顶部会提供一个快速浏览的依赖项列表。