دكتور البيانات

في C++، غالبًا ما تُفصل التصريحات عن التعريفات. تُجمع التصريحات في ما يُعرف بملفات الترويسة، بينما توضع التنفيذات المقابلة في ملفات المصدر. يمكنك أن تنظر إلى ملفات الترويسة على أنها API. سيخبرك ملف الترويسة بـ_ما_ يمكن لقاعدة الكود أن تقدمه، دون الخوض في تفاصيل كيف تفعل ذلك.

الترويسة والمصدر

امتداد الملف الأكثر شيوعًا لملفات الترويسة هو .h. تستخدم بعض المشاريع .hpp أو تتجاهل الامتداد تمامًا.

توجد التعريفات في ملف .cpp منفصل. ولجمع الأجزاء معًا، يبدأ ملف المصدر بـ_تضمين_ ملف الترويسة المقابل.

إذا أردت كتابة مكتبة تُسمى "quick_math" تقدم دالة "super_root" ترغب في استخدامها كثيرًا، فستبدو الملفات هكذا:

// A file named quick_math.h
#pragma once
namespace quick_math {
    double super_root(double x, int n);
}

// A file named quick_math.cpp
#include "quick_math.h"
#include <cmath>
double quick_math::super_root(double x, int n) {
    while(n) { x = std::sqrt(x), --n;}
    return x;
}

إذا احتجت إلى تضمين ملف ترويسة لا يتطلبه إلا التنفيذ، فإن سطر #include المقابل لا يلزم إلا في ملف المصدر. وكل ما يُضمَّن في ملف الترويسة متاح أيضًا في ملف .cpp، مثل مكتبة string في المثال أدناه. تنبيه: فاصلة المنقوطة ; مطلوبة بعد التصريح في ملف الترويسة، لكنها ليست مطلوبة بعد التعريف في ملف المصدر.

الأصناف وملفات الترويسة

قد تصبح الأصناف معقدة جدًا، وقد يكون ارتباطها بتقسيم الترويسة/المصدر مربكًا. من التخطيطات الممكنة أن تُبقي كل تفاصيل التنفيذ في ملف المصدر، وكل التصريحات ومتغيرات الأعضاء في ملف الترويسة:

// A file named robot_flower.h
#if !defined(ROBOT_FLOWER_H)
#define ROBOT_FLOWER_H
#include <string>
namespace robots {
    class Flower {
        private:
            bool needs_water{};
            int size{};
            std::string name{};
        public:
            Flower(std::string name, int size = 0);
            void give_water();
            std::string get_name();
            int get_size();
            void start_next_day();
    };
}
#endif

// A file named robot_flower.cpp
#include "robot_flower.h"
robots::Flower::Flower(std::string name, int size) {this->name = "Robotica " + name; this->size = size;}
void robots::Flower::start_next_day() {if (!needs_water) ++size; needs_water = true;}
std::string robots::Flower::get_name() {return name;}
int robots::Flower::get_size() {return size;}

عندما يُستخدم ملف الترويسة كنظرة عامة على API، فهناك سيبحث الشخص عن معلومات مثل القيم الافتراضية. لذلك تُعالَج القيمة الافتراضية للمعامل size في المُنشئ داخل ملف الترويسة لا في التنفيذ. وتُسبق التعريفات في ملف المصدر بفضاء الأسماء robots ونوع الصنف Flower.

وهناك خيار تخطيط آخر هو مكتبة ترويسة فقط، لا تحتوي على ملف .cpp إطلاقًا:

// A file named robot_flower.h
#pragma once
#include <string>
namespace robots {
    class Flower {
        private:
            bool needs_water{};
            int size{};
            std::string name{};
        public:
            Flower(std::string name, int size = 0) {this->name = "Robotica " + name; this->size = size;}
            void give_water() {needs_water = false;}
            std::string get_name() {return name;}
            int get_size() {return size;}
            void start_next_day() {if (!needs_water) ++size; needs_water = true;}
    };
}

قد تستخدم المشاريع توليفات من هذه التخطيطات، وهناك نقاش كثير حول ما قد يكون الأنسب لكل حالة استخدام.

حرّاس التضمين

ربما لاحظت سطر #pragma once في ملف الترويسة أعلاه. يُسمى هذا حارس تضمين، وهو يضمن تضمين محتوى الملف مرة واحدة فقط أثناء الترجمة لتجنب الأخطاء. وهناك صيغة أخرى أكثر تعقيدًا لحارس التضمين تبدأ بـ#ifndef وتنتهي بـ#endif. وهي تخدم الغرض نفسه، وقد ورد استخدامها في مثال الصنف Flower أعلاه.