C++如何由文件组成项目

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　　当我们学习了C++的语法以及种种特性之后，可能要开始做一个项目。但是一个C++的项目究竟是怎么组成的呢？当我们用Visual Studio新建一个项目时，里面的cpp文件和项目究竟是怎样的关系？这篇文章就是为了解答这些问题。我们将解释项目、解决方案、库等各种术语的含义。

　　首先要知道，C++从源文件到可执行文件的一个基本流程。C++的源文件，要通过预处理、编译、链接三个步骤，才能得到可执行的文件。这个过程中涉及到了预处理器、编译器、链接器。

　　源文件通过预处理和编译得到的是目标文件（Object file）。一堆目标文件链接得到的是可执行文件（executable）。

1.源文件、头文件、翻译单元

　　C++程序由源文件（source file）组成。常见的扩展名为.c、.cc、.cxx、.cpp。编译器负责翻译每个源文件至机器码，每个源文件被称作一个翻译单元（translation unit）。

　　头文件（head file）通常用于多个翻译单元之间分享信息。头文件不会被编译。C++预处理器（preprocessor）预先把每个#include语句替换为相应的头文件内容，然后再由编译器处理。

　　翻译单元编译后，得到的是目标文件（object file），储存机器码。这些机器码：

可重定位的（relocatable）：未决定代码的内存地址
未链接的（unlinked）：未解决的外部函数参考，以及翻译单元外定义的全局数据。

　　程序库（library）只是为了方便，把大量目标文件集合成单个易用的文件。程序库只是一个简单的存档，像zip或tar一样，包多个目标文件。

　　链接器把对象文件和程序库链接成可执行文件（executable）。链接器的工作包括：
计算全部机器码的最终相对位置，即当程序执行时机器码在内存中的分布。
确保正确地解析每个目标文件的所有外部函数参考和全局数据。

　　动态链接库（dynamic linked library，DLL）是一种特殊的库。使用了DLL的可执行文件含有未完全链接（partially linked）的机器代码。这种可执行文件中，已解析大多函数及数据参考，但存于DLL的函数和数据参考则维持未连接的状态。当可执行文件运行时，操作系统会将相应DLL载入内存。

　　DLL中的函数和数据可以供多个可执行文件使用。而在可执行文件中，也只要保存少量的DLL信息，不需要完整代码。

　　项目（project）是源文件的集合。解决方案（solution）是项目的集合。

　　C/C++的预处理器、编译器、链接器都提供大量选项，用来控制代码生成的方式。这些选项通常由执行编译器的命令行设定。例如，使用微软编译器，生成一个翻译单元的典型命令行如下。
　　

C:> /c foo.cpp /Fo foo.obj /Wall /Od /Zi

　　此命令行告诉编译器编译但不链接（/c）foo.cpp翻译单元，输出结果到foo.obj目标文件（/Fo foo.obj），打开所有警告（/Wall），关掉所有优化（/Od）并产生调试信息（/Zi）。

　　现代的编译器提供大量选项，每次生成时都重新指定这些选项，既不现实又易犯错，因此生成配置（build configuration）应运而生。生成配置是解决方案内个别项目的预处理器、编译器、链接器的选项集合。程序员可以设置任意数量的生成配置，任意命名，并在每个生成配置中设定不同的选项。

　　多数项目都有至少两个生成配置，通常名为“Debug”和“Release”。“Debug”做开发用途，“Release”做最终软件出版之用。“Debug”生成运行的较慢，但为程序员提供调试信息。
　　

参考文献：《游戏引擎架构》