零基础学Qt 4编程实例之三：勾三股四弦必五—文件包含语句与标准库的使用

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实例说明：

本例将编写一个实现直角三角形斜边的程序，在这过程中需要进行开平方运算，通过调用C++标准库自带的函数可以实现该功能。通过学习这个例子，读者可以掌握C++语言中文件包含语句的使用以及如何使用标准类库中提供的函数。这个控制台程序是在Qt Creator中完成的。

我们将给出两个完整的代码，分别使用C库和C++库来实现，我们也会为大家分析两者的不同，请读者细心体会。

文件包含语句的工作原理：

几乎每一个程序的开头都会看到这样的语句，即文件包含指令：

#include “文件名”

或者是：

#include<文件名>

编译器遇到文件包含指令时，把指令所指文件的全部内容包含到应用程序中，替代这条文件包含指令，并作为源程序的一部分。

实例讲解：

1.文件包含指令

#include<文件名>形式指定的文件是由系统提供的标准类库文件。如果安装了Microsoft的Visual Studio，则一般的C++类库文件都放在Microsoft Visual Studio的主目录”VC/Include/”下（Visual Studio 6.0则是在VC98/Include下），Qt 4的类库文件都放在Qt 4的主目录”C:/Qt/4.5.0/include”（以我安装的Qt 4.5.0版，采用默认安装SDK方法为例。读者的实际情况请对应查找验证路径）下。编译器会在默认目录下搜索文件包含指令中指定的文件。

#include “文件名”这种形式一般用于包含用户自己编写的文件。编译程序先在当前目录中查找包含文件，如找不到，再在上面列出的两个缺省目录中查找。建议统一采用这种形式来处理文件包含指令。

2.编写勾三股四弦必五程序

下面举一个使用数学函数的例子来说明这个问题。该程序实现直角三角形斜边求取的功能，其中需要用到开平方的操作。无论是计算机还是人，精确的开平方运算都是一项很困难的工作，C++的数学函数库中提供了开平方操作的函数：

double sqrt(double x);

使用它之前需要在文件的开始处加入文件包含语句：

#include “math.h”

然后就可以在文件的任何位置使用这个函数。printf和scanf函数的声明则包含在标准输入输出类库头文件stdio.h中。

3.操作步骤

按照实例1的步骤创建一个基于控制台的工程gou3gu4xian5。

第1步，创建项目

选择菜单“File->New...”，弹出新建（New）对话框，如图1所示。

图1 创建控制台类型的应用程序

在其中选择【Projects->Qt4 Console Application】，创建一个控制台类型的应用程序，然后点击【OK】按钮，进入下一步设置。

第2步，设置工程名称和路径

如图2所示，首先通过点击【Browse...】按钮来选择工程文件的存放位置，然后再在【Name:】文本框中输入工程的名称，我们这里是gou3gu4xian5。设置完成后，点击【Next】按钮进入下一步设置。

图2 设置应用程序的保存位置和名称

第3步，选择要包含的Qt4模块

如图3所示，在【选择需要包含的模块（Select required modules）】对话框中，通过勾选各个模块前面的复选框来选中它们，我们这里是简单的控制台程序，只需选中默认的【QtCore Module】即可，然后点击【Next】按钮进入下一步设置。

图3 选择需要包含的模块

小贴士：在Qt Creator中如何回到上一步再重新设置

如果对上一步的设置不满意，怎样回到上一步的设置呢？有同学可能回苦恼，Qt Creator的向导式设置页面中并没有提供这样的按钮啊。其实是有的，只不过它并不在我们习惯的右下角，而是在对话框的左上角，有一个左右箭头的图标，当可以回到上一步再进行设置时，它会显示为明亮的蓝色，如图4所示。

图4页面导航按钮

第4步，完成创建

如图5所示，Qt Creator根据前面我们提供的信息，给出了该工程的摘要，我们确认无误后，点击【Finish】按钮，完成工程的创建。

图5 完成工程的创建

这时，Qt Creator会把创建完成的工程展现在我们面前，如图6所示，工程中包含了一个.pro文件和一个main.cpp文件。

图6 创建好的工程浏览

第5步，书写程序代码

我们在Qt Creator的代码编辑器中完成代码的编写。这个程序主要是对main()主函数的修改，在Projects边栏中双击main.cpp，在右边的代码编辑器中输入以下的代码：

#include <QtCore/QCoreApplication>

#include "stdio.h"

#include "math.h"

int main(int argc, char *argv[])

QCoreApplication app(argc, argv);

float a = 0.0;

float b = 0.0;

float c = 0.0;

printf(" |///n");

printf(" | // c/n");

printf(" a| ///n");

printf(" |___///n");

printf(" b/n");

printf("请输入直角边边长a：/n");

scanf("%f",&a);

printf("请输入另一条直角边边长b：/n");

scanf("%f",&b);

c = sqrt(a*a + b*b);

printf("斜边边长为：%f /n",c);

//system("pause");

return app.exec();

完成编辑后，按下Ctrl+Shift+S键，保存工程后的情形如图7所示。

图7 完成代码编辑后的情形

第6步，编译运行程序

编译（Ctrl+B）运行（Ctrl+R）程序，得到程序运行的结果如图8所示：

图8 程序运行结果

说明：C++标准类库包含了大量的应用函数，程序员必须知道如何查找和利用这些类库资源。这里给出一些常用的类库的头文件，如表1所示。

表1 常用类库函数头文件及其内容

头文件名	包含函数的主要功能
conio.h	文本处理、输入输出函数等
dir.h	目录处理
float.h	定义float、double、long double等类型的属性
iostream.h	输入输出流相关操作
malloc.h	内存操作
math.h	数学函数、相关的宏和类型
stdio.h	标准输入输出函数
stdlib.h	整数运算、字符转换、内存管理等
string.h	字符串处理
time.h	与时间相关的操作
windows.h	windows应用程序所需的数据类型和数据结构定义

下面是我们使用C++习惯来编写的程序代码，main.cpp文件内容如下：

#include <QtCore/QCoreApplication>

//#include "stdio.h"

#include "iostream.h"

#include "math.h"

int main(int argc, char *argv[])

QCoreApplication app(argc, argv);

float a = 0.0;

float b = 0.0;

float c = 0.0;

cout << " |///n";

cout << " | // c/n";

cout << " a| ///n";

cout << " |___///n";

cout << " b/n";

cout << "请输入直角边边长a：/n";

cin >> a;

cout<< "请输入另一条直角边边长b：/n";

cin >> b;

c = sqrt(a*a + b*b);

cout << "斜边边长为：/n",c;

//system("pause");

return app.exec();

熟悉C语言的读者不难看出，用C++编写的程序和用C编写的程序在程序结构上是基本相同的，都是以main()函数作为程序的入口，两者都是以一对{}把函数中的语句括起来，而且两者都是以分号作为语句的结束标志。但是，两者也有一些不同之处，C++中是以iostream.h文件作为标准输入输出头文件，C中则是以stdio.h作为标准输入输出头文件；C++中采用符号“<<”作为标准输出，而不是通过printf函数来实现。

为了进一步理解文件包含的概念，我们将a、b、c、三个变量的定义放到另一文件中，并用文件包含指令将其加入main.cpp中。选择菜单“File->New”，在弹出的【New】对话框中选择“C++->C++ Header File”，如图9所示。

图9 新建一个C++头文件

在接下来弹出的【Choose the location】对话框中输入文件名"var.h"，保存位置选择默认即可，如图10所示。

图10 为新文件命名并确定其位置

将原来main.cpp中的变量声明语句

float a = 0.0;

float b = 0.0;

float c = 0.0;

放入到var.h文件中，将该段语句在main.cpp中删除，并在main.cpp前面加入文件包含指令：

#include "var.h"

再次编译运行程序，可以得到和步骤中相同的运行效果。这里不再赘述，请读者自行完成。

注意：这里为了演示类库包含语句的使用，才选择了将变量定义放在C++头文件中的，但读者要知道，这并不是推荐的做法。

本节重点回顾：

C++语言是一种支持模块化的语言，编译器编译应用程序使用到的模块，这样能大大提高编译效率，生成的应用程序也相对比较小。

模块化最大的好处是源代码的重复利用。Qt 4中包含了可视化程序需要的大部分框架，程序员可以根据需要选择程序的框架结构，而省去了大量重复性的代码编写工作。模块化给程序员开发带来了巨大的方便,程序员可以根据需要编写自己需要的类库文件，在多个程序中可以以包含文件的形式进行调用；程序员也可以将一个大型的程序划分为功能相对独立的多个部分，对各个部分分别进行编写调试，最后再用文件包含指令将所有的文件整合成一个大的程序，由此也产生了工程（Project）的概念。顺带提一句，在光鲜的Qt Creator的后面，Qt 4是在用.pro文件管理工程设置等信息。

事实上，C++语言和C语言两者之间既有紧密的联系，又各有自己的特点。在以后的章节中，我们将会为大家讲解C++的基础知识，这部分内容里面，C++和C语言有很多是一致的。

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