面试题：C++中#if!defined宏在模块化开发里的基础应用

Question

在C++模块化开发中，简述#if!defined宏的作用，并且给出一个简单示例，展示如何利用它防止头文件重复包含。

Answer 1

1. #if!defined宏的作用：
   • #if!defined宏用于条件编译。它结合#define一起使用，#if!defined判断一个标识符是否未被定义。如果标识符未被定义，那么其后续到#endif之间的代码会被编译；如果标识符已被定义，这部分代码将被跳过不编译。在C++模块化开发中，它主要用于防止头文件的重复包含，避免同一头文件内容被多次编译，从而导致诸如重复定义等错误。
2. 防止头文件重复包含的简单示例：
   • 假设有一个头文件example.h，内容如下：

// example.h
// 定义一个宏来标记该头文件是否已被包含
#if!defined(EXAMPLE_H)
#define EXAMPLE_H

// 这里写头文件的实际内容，比如定义一个类
class Example {
public:
    void printMessage();
};

#endif

• 然后在example.cpp源文件中包含这个头文件：

// example.cpp
#include "example.h"
#include <iostream>

void Example::printMessage() {
    std::cout << "This is an example message." << std::endl;
}

• 在main.cpp中也包含这个头文件：

// main.cpp
#include "example.h"
int main() {
    Example ex;
    ex.printMessage();
    return 0;
}

在上述示例中，#if!defined(EXAMPLE_H)和#define EXAMPLE_H共同作用，当第一次包含example.h时，EXAMPLE_H未被定义，所以头文件内容被编译，同时定义了EXAMPLE_H。当再次包含example.h时，EXAMPLE_H已被定义，#if!defined(EXAMPLE_H)条件不成立，头文件内容不再被编译，从而防止了重复包含。