Vorlesungsskript - Hochschule Emden/Leer

c○ Prof. Dr. B. Bartning, HS Emden/Leer Rumpfskript ” Informatik I/II“ (WS/SS 2010/11) 95
(8.21)
es eigentlich sein sollte; das Verbergen wird durch zusätzliche Kennzeichung erreicht. Ohne
diese zusätzliche Kennzeichnung hat ein Name externe Bindung und ist daher öffentlich.
In C++(neu) gilt es jedoch als missbilligt, Namen durch interne Bindung zu verbergen. Die
neue und zu bevorzugende Vorgehensweise geschieht mit unbenannten Namensbereichen
(8.23a). Das allgemeine Konzept der Namensbereiche wird in (8.23c) kurz erläutert.
Um bei den Namen, die öffentlich sein sollen, nicht in sehr schwer handhabbare Konsistenzprobleme
zu geraten, hat sich schon in C ein recht interessantes Konzept entwickelt,
das auch in C ++ ausgiebig angewandt wird: die Abspaltung der Deklarationen von Namen
mit externer Bindung in sog. Headerdateien. Diese Headerdateien werden dann mit Hilfe
einer Include-Direktive in jede Programmdatei eingefügt, in der die dort erwähnten Namen
in irgendeiner Weise auftreten, d. h. benutzt oder auch definiert werden. Eine genaue Auflistung,
welche Bestandteile zu einer Header- und welche zu einer Programmdatei gehören,
ist in (8.24) ausführlich beschrieben.
Anm Eine Ausnahme bilden die Typdefinitionen, meist in Form von Klassendefinitionen (Kap. 9);
hier erscheinen i. a. sogar die Definitionen in Headerdateien.
Zwei ausführliche C ++-Beispielprogramme (8.25, 8.26) erläutern den Umgang mit mehreren
Programmdateien.
Die Besonderheiten beim Zusammenbinden von C- und C ++-Programmdateien sind in (8.27)
zusammengestellt.
(a) Um ein Zusammenspiel zwischen verschiedenen Übersetzungseinheiten zu erlauben, müssen
dem Linker in den Objektdateien (d. h. kompilierten Dateien) zu verknüpfende Namen angegeben
werden. Die Stellen, an denen Referenzen benötigt werden (z. B. ein Funktionsaufruf),
werden durch den Linker verknüpft ( ” aufgelöst“) mit Referenzangeboten (z. B. eine Funktionsdefinition).
Diese Namen, die der Linker in den Objektdateien erhält, unterliegen der
sog. externen Bindung 〈external linkage〉. Zu den Begriffen Objektdatei oder Objektprogramm,
Linker oder Binder s. (1.32).
Dagegen haben Namen einer Übersetzungseinheit, die für den Linker versteckt sind, die sog.
interne Bindung 〈internal linkage〉. Daher können Namen mit interner Bindung nie mit
gleichlautenden Namen anderer Übersetzungseinheit kollidieren.
Eine bessere Möglichkeit, Namen zu verbergen, wird in C++(neu) durch einen unbenannten
Namensbereich 〈unnamed namespace〉 angeboten. Dieses wird im Folgenden normalerweise
eingesetzt.
(b) Beim Zusammenspiel mehrerer Übersetzungseinheiten sollte daher folgende Regel beachtet
werden:
• Namen sollten normalerweise verborgen sein (durch interne Bindung oder besser durch
Einschluss in einen unbenannten Namensbereich), und zwar wegen der Übersichtlichkeit;
dann gibt auch keine Namenskonflikte mit anderen Übersetzungseinheiten.
• Nur wenn eine Kommunikation mit anderen Übersetzungseinheiten nötig ist, sollte die
externe Bindung vergeben werden.
Dieses sollte bei jedem Namen geprüft werden! Diese Regel unterstützt auch das Geheimnisprinzip
(6.13c).
(c) Beispiele: Namen von Funktionen, die in anderen Übersetzungseinheiten aufgerufen werden
sollen, müssen externe Bindung erhalten. Dagegen sollten Funktionen, die für andere
Funktionen der gleichen Übersetzungseinheit Serviceberechnungen durchführen, verborgen
werden. Variable sollten (fast) immer verborgen sein!
(d) In diesem Zusammenhang ist die Regel genau einer Definition 〈one definition rule
(ODR)〉 wichtig: Zu externen Namen darf und muss genau eine Definition (Referenzangebot)
gehören, alle anderen Übersetzungseinheiten dürfen nur Deklarationen dieses Namens
haben. Die ODR gilt natürlich auch für interne Namen.
↑↑ Erlaubt nach den Regeln von C ++/C ist es, dass ein Linker ggf. keine Groß-/Kleinschreibung
unterscheidet oder auch nur eine gewisse Anzahl von Zeichen für einen Namen als
unterscheidend erkennt. Diese Beschränkung trifft heutzutage selten zu.
Bei deklarierten Funktionen kann auf eine Definition verzichtet werden, wenn sie nirgendwo
aufgerufen werden (7.23 Anm3).