在单独的模块单元中实现时，C++20模块程序失败 [英] C++20 Module program fails when implementation is in separate module unit
问题描述
在重构项目以与模块一起使用之前，我编写了一个测试项目ExImMod，以查看是否可以像模块文档中所宣传的那样分离声明和定义。对于我的项目，我需要将声明和定义保存在单独的翻译单元(TU)中，根据模块文档，这也是可能的。我不想使用模块分区。
遗憾的是，我的测试ExImMod项目表明它们不能完全分开，至少对于Visual Studio 2022(STD：C++LATEST)编译器(VS22)是这样。
以下是我的主要测试程序：
// ExImModMain.cpp
import FuncEnumNum;
import AStruct;
int main()
{
A a;
a.MemberFunc();
}
A的成员函数MemberFunc()声明如下：
// AStruct.ixx
// module; // global fragment moved to AMemberFunc.cppm (Nicol Bolas)
// #include <iostream>
export module AStruct; // primary interface module
export import FuncEnumNum; // export/imports functionalities declared in FuncEnumNum.ixx and defined in MyFunc.cppm
#include "AMemberFunc.hxx" // include header declaration
，其中包含`AMemberFunc.hxx‘声明和定义：
// AMemberFunc.hxx
export struct A
{
int MemberFunc()
{
if( num == 35 ) // OK: 'num' is defined in primary interface module 'FuncEnumNum.ixx'
{
std::cout << "num is 35
"; // OK: 'cout' is included in global fragment
}
num = MyFunc(); // OK: 'MyFunc' is declared in primary interface module and defined in 'MyFunc.cppm' module unit
if( hwColors == HwColors::YELLOW ) // OK: 'hwColors' is declared in primary interface module
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
};
以下是使用函数、枚举和int函数的定义：
// AMemberFunc.hxx
export struct A
{
int MemberFunc()
{
if( num == 35 ) // OK: 'num' is defined in primary interface module 'FuncEnumNum.ixx'
{
std::cout << "num is 35
"; // OK: 'cout' is included in global fragment
}
num = MyFunc(); // OK: 'MyFunc' is declared in primary interface module and defined in 'MyFunc.cppm' module unit
if( hwColors == HwColors::YELLOW ) // OK: 'hwColors' is declared in primary interface module
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
};
此TU声明以下功能：
// FuncEnumNum.ixx
export module FuncEnumNum; // module unit
export int num { 35 }; // OK: export and direct init of 'num'
export int MyFunc(); // OK: declaration of 'MyFunc'
export enum class HwColors // OK: declaration of enum
{
YELLOW,
BROWN,
BLUE
};
export HwColors hwColors { HwColors::YELLOW }; // OK: direct init of enum
在单独的TU中定义MyFunc()：
// MyFunc.cppm
module FuncEnumNum; // module implementation unit
int MyFunc() // OK: definition of function in module unit
{
return 33;
}
这意味着MemberFunc()定义在主界面中，它工作得很好。但这并不能满足我的项目需求。为了测试这一点，我删除了MemberFunc()；
// AMemberFunc.hxx
export struct A
{
int MemberFunc(); // declares 'MemberFunc'
};
并将其放入单独的TU中：
// AMemberFunc.cppm
module;
#include <iostream>
module MemberFunc; // module unit
import AStruct; // (see Nicol Bolas answer)
int MemberFunc()
{
if( num == 35 ) // OK
{
std::cout << "num is 35
"; // OK
}
num = MyFunc(); // OK
if( hwColors == HwColors::YELLOW ) OK
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
但当实现位于单独的模块中时，VS22找不到‘Num’、‘MyFunc’和‘HwColor’的声明。
我对模块的理解是，如果我像import FuncEnumNum;中那样导入一个接口，那么它的所有声明和定义在后续模块中都应该是可见的。情况似乎并非如此。
有什么想法说明为什么这在这里不起作用？
推荐答案
单个文件
我可以继续@Nicol-Bolas的精彩回答吗？在我看来(是的，这纯粹是基于意见)模块比头文件有一个好处，我们可以在代码库中删除大约50%的文件。
不应该将头文件替换为模块分区单元，而应该只拥有.cpp文件(现在使用C++20也可以导出模块)。
模块分区和一个接口单元和一个实现单元(或几个！)有一些维护开销。我肯定只有一个文件：
// primary module interface unit
export module MyModule;
import <iostream>;
export int num { 35 };
export int MyFunc()
{
return 33;
}
export enum class HwColors
{
YELLOW,
BROWN,
BLUE
};
export HwColors hwColors { HwColors::YELLOW };
export struct A
{
int MemberFunc()
{
if( num == 35 )
{
std::cout << "num is 35
";
}
num = MyFunc();
if( hwColors == HwColors::YELLOW )
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
};
多个文件
随着一个文件的增长，可以考虑将代码库划分为责任领域，并将每个责任领域放在其自己的分区文件中：
// partition
export module MyModule : FuncEnumNum;
export int num { 35 };
export int MyFunc()
{
return 33;
}
export enum class HwColors
{
YELLOW,
BROWN,
BLUE
};
export HwColors hwColors { HwColors::YELLOW };
// partition
export module MyModule : AStruct;
import :FuncEnumNum;
export struct A
{
int MemberFunc()
{
if( num == 35 )
{
std::cout << "num is 35
";
}
num = MyFunc();
if( hwColors == HwColors::YELLOW )
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
};
// primary interface unit
export module MyModule;
export import :FuncEnumNum;
export import :AStruct;
较大库的文档
遗憾的是，头文件具有重要的功能，因为它们是尚未设置自己的Wiki的项目的优秀文档来源。
如果源代码是在没有正式文档页面的情况下发布的，那么@Nicol-Bolas给出的答案是我见过的最好的。在这种情况下，我会在主模块接口单元中放置注释：
// primary module interface unit
export module MyModule;
/*
* This function does this and that.
*/
export int MyFunc();
module MyModule;
int MyFunc()
{
return 33;
}
没有模块分区
如果您的编译器对模块分区的支持尚未完成，或者您在应用它们时犹豫不决，源代码可以很容易地编写出来，而不需要：
// primary module interface unit
export module MyModule;
export int num { 35 };
export int MyFunc();
export enum class HwColors
{
YELLOW,
BROWN,
BLUE
};
export HwColors hwColors { HwColors::YELLOW };
export struct A
{
int MemberFunc();
};
// module implementation unit
module MyModule;
import <iostream>;
int MyFunc()
{
return 33;
}
int A::MemberFunc()
{
if( num == 35 )
{
std::cout << "num is 35
";
}
num = MyFunc();
if( hwColors == HwColors::YELLOW )
{
std::cout << "hwColor is YELLOW
";
}
return 44;
}
这是一种更传统的方法，有声明和定义的区别。模块实现单元提供后者。值得注意的是，需要在模块接口单元内部定义全局变量num和hwColors。如果您想亲自体验一下，我有一个here代码示例。
摘要
我们似乎有两个主要选择来构建带有模块的C++项目：
- 模块分区
- 模块实现
对于分区，我们不需要区分声明和定义，这使得代码更易于阅读和维护。如果模块分区单元变得太大，它可以被分成几个较小的分区-它们仍将是同一命名模块的一部分(应用程序的其余部分将不需要考虑)。
对于实现，我们使用更传统的C++项目结构，其中模块接口单元类似于头文件，而实现作为源文件。
这篇关于在单独的模块单元中实现时，C++20模块程序失败的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！
