mcpp-style-ref

Modern/Module C++ Style Reference | 现代C++编码/项目风格参考

示例代码 - 官网 - 论坛

import std;

int main() {
    std::println("开启你的现代C++模块化之旅...");
}

Caution

现代C++编码/项目风格文档, 仅作为模块化C++项目的参考且在不断完善中, 如果您有发现任何问题欢迎创建issues或论坛发帖进行反馈, 或提交PR进行修复

目录

• 0.使用import xxx替代#include <xxx>
• 1.模块文件结构
• 2.使用模块.cppm替代头文件.h、.hpp
• 3.模块实现与接口导出分离
• 4.模块及模块分区命名规范
• 5.多文件模块和目录
• 6.可导出模块分区和内部模块分区
• 7.模块化与向前兼容
• 8.其他
  • 8.1 尽可能的少使用宏
  • 8.2 导出模板接口时注意全局静态成员

正文

0.使用import xxx替代#include <xxx>

旧式#include写法

#include <print>;

int main() {
    std::println("Hello, MC++!");
}

模块导入写法

import std;

int main() {
    std::println("Hello, MC++!");
}

1.模块文件结构

// 0.全局模块片段(可选)
module; // 当需要使用传统头文件时使用

// 1.传统头文件引入区域
#include <xxx>

// 2.模块声明和导出
export module module_name;

// 2.1 导入导出模块分区接口 (可选)
//export module :xxxx;

// 3.模块导入区域
import std;
import xxx;

// 3.1 导入模块分区接口 (可选)
//import :xxxxx;

// 4.接口导出与实现区域
export int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

2.使用模块.cppm替代头文件.h、.hpp

可以把导出接口和接口实现都放到.cppm文件中.

2.1 传统代码文件风格

传统风格1 - .cpp + .h

// mcpplibs.h
#ifndef MCPPLIBS_H
#define MCPPLIBS_H

int add(int a, int b);

#endif

// mcpplibs.cpp
#include <mcpplibs.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

传统风格2 - .hpp

// mcpplibs.hpp
#ifndef MCPPLIBS_HPP
#define MCPPLIBS_HPP

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

#endif

2.2 模块化文件

模块中的接口, 默认外界是不能使用的.要导出的接口需要在前面加export关键字

// mcpplibs.mcpp

// 模块导出
export module mcpplibs;

// 接口导出
export int add(int a, int b);

// 接口实现
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

或

// mcpplibs.mcpp

// 模块导出
export module mcpplibs;

// 接口导出 & 实现
export int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

3.模块实现与接口导出分离

通过命名空间隔离模块实现和接口导出, 可以有选择的控制导出接口

// mcpplibs.mcpp

// 模块导出
export module mcpplibs;

// 模块的具体实现 / 私有接口
namespace mcpplibs_impl {
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    int other(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};

// 导出整个命名空间
// 然后把部分需要导出的接口放到这个导出空间中
export namespace mcpplibs {
    using mcpplibs_impl::add;
};

4.模块及模块分区命名规范

使用文件(及目录)名 + .层级分割符进行模块命名, 降低同名模块冲突概率

• 模块名格式: topdir.subdir1.subdir2.filename
• 模块分区名: topdir.subdir1.subdir2.module_filename:filename

项目结构

.
├── a
│   └── c.cppm
├── b
│   └── c.cppm
└── main.cpp

模块命名示例

a/c.cppm

//...
export module a.c;
//...

b/c.cppm

//...
export module b.c;
//...

main.cpp中使用

import std;

import a.c;
import b.c;

int main() {
    //...
}

5.多文件模块和目录

当一个模块内容太多, 需要进一步分文件时可以采用 目录 + 模块或模块分区组合的方式进行实现

• 一个文件夹 + 一个模块声明文件
  • 文件夹: 同一模块的实现分散到不同文件实现
  • 模块文件: 对外接口导出的汇总文件

5.1 项目结构

.
├── a // 模块a实现
│   ├── a1.cppm // a:a1
│   ├── a2.cppm // a:a2
│   ├── b // 模块a.b实现
│   │   ├── b1.cppm // a.b:b1;
│   │   └── b2.cppm // a.b:b2;
│   ├── b.cppm // 模块a.b声明及导出
│   └── c.cppm // 独立模块a.c的实现 + 声明及导出(都在一个文件)
├── a.cppm // 模块a声明及导出
└── main.cpp

3 directories, 7 files

5.2 模块

a.b模块

模块的导出文件

// a/b
export module a.b;

export import :b1; // 导出a.b的b1分区
export import :b2; // 导出a.b的b2分区

//...

a.b:b1模块分区

// a/b/b1.cppm
export module a.b:b1;
//...

a.b:b2模块分区

// a/b/b2.cppm
export module a.b:b2;
//...

a模块

// a.cppm
export module a;

export import a.b;
export import :a2; // 导入&出模块a的分区a2

import std;
import :a1; // 导入模块a的内部分区a1

export namespace a {
    //...
}

6.可导出模块分区和内部模块分区

当一个模块有多个分区时, 分可导出的分区已经仅内部使用的部分

6.1 分区实现

a.a2可导出模块分区

通过export修饰模块分区

// a/a2.cppm
export module a:a2;
//...

a.a1内部模块分区

内部模块分区, 不能使用export来修饰模块名和分区里的接口

// a/a1.cppm
module a:a1;
//...

// export void test() { } // error
void test() { } // ok

6.2 使用分区

export module a;

export import :a2; // 使用可导出分区要加export

import :a1; // 使用内部分区不能加export且只能模块内部使用

7.模块化与向前兼容

C/C++以有生态中没有模块化的库, 可以把项目所有引入的传统头文件库封装到一个专门的"兼容模块中", 然后在该模块中把接口进行"重新导出", 来最小化 全局模块/传统头文件 的使用范围

c语言lua库, 以lua.cppm的方式用模块化"重导入"

module;

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include <lua.h>
#include <lauxlib.h>
#include <lualib.h>

#ifdef __cplusplus
}
#endif

export module lua;

//import std;

export namespace lua {
    using lua_State = ::lua_State;
    using lua_CFunction = ::lua_CFunction;

    //...
}

8.其他

...

---

相关链接

• mcpp社区官网
• mcpp开源主页