基于C++語言跨平臺軟件開發的設計實現

李俊超

摘 要 C++作為一種主流的編程語言，不僅繼承了C語言的編程效率，而且拓展了自身的語音特性，例如模板、泛型編程等，因此幾乎所有的平臺都支持C++語言，并得到了廣泛地應用，然而在不同的平臺下，C++語言內部變量的定義和擴展功能卻不盡相同，這就給跨平臺軟件的設計開發帶來了很大的困難。本文簡要敘述跨平臺概念，并對C++跨平臺的開發的影響因素以及設計實現進行分析，提供了一些想法思路，希望能對跨平臺軟件的開發起到一定的推動作用。

關鍵詞 C++語言 跨平臺 軟件開發 設計實現

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

20世紀70年代，Bell實驗室首先開發了C語言系列，經過十年的演化變遷，80年代C++語言便應運而生。C++語言是C語言的改良進化版本，除了沿用C語言直接運行在機器上，不需要虛擬機作為中介的高效率特點之外，根據軟件開發的需求還融入了虛函數、模板、操作符重載等特性功能，因此C++語言得到了特別廣泛地應用。C++語言幾乎所有的平臺下進行使用，然而在不同平臺之間的應用時卻難以兼容，隨著多元化軟件系統開發的需求日益增加，如何在軟件開發中設計并實現C++語言跨平臺的方案將會是今后工作的重點。

跨平臺是軟件開發中的常用概念，指的是在一個操作平臺Windows設計開發的應用程序在另一個操作平臺Linux下同樣能夠使用運行，二者完全兼容。隨著當前軟件工程的迅猛發展，跨平臺的軟件開發能夠給應用程序本身帶來巨大的市場潛力，與此同時，如果應用軟件針對不同的CPU提供并測試各自的編譯版本，再發布到各自平臺上而產生不同的軟件版本，這樣的工作量是特別龐大的，因此，跨平臺的開發致力于是應用程序幾乎不做修改就能運用到不同的平臺上。

1跨平臺軟件開發的影響因素

在C++語言跨平臺軟件開發過程中，除了各個平臺間差異性和兼容性之外，C++語言自身的特性以及編譯環境對其都有影響，無形之中加大了跨平臺軟件開發的難度。

（1）不同平臺之間的差異性

軟件開發中的編程語言并不能直接地作用于計算機硬件設備，它們需要調用系統的API接口來實現對計算機的控制操作，然而目前許多操作平臺的API接口都有自己的標準，并且相互之間差異性較大，例如Windows系統和Unix系統之間的API接口的實現方式和實現原理都不一樣，這就在很大程度上阻礙了同一款軟件應用于不同平臺。在實際開發過程中，操作平臺的差異性會貫穿始終，從設計、代碼編寫到最終測試都會涉及。

（2）編譯器的定義不同

編譯器的主要功能是根據特定的語言定義將源代碼轉變成為可執行控制的指令，它顯然和C++語言的跨平臺應用有著十分巨大的關聯，由于語言定義的不同，同一種源代碼在不同的編譯器中最終得到的控制指令也不盡相同，這也就造成了跨平臺軟件開發難以開展實現。例如目前Windows平臺上的Visual Studio C++編譯器和Linux平臺上的GCC編譯器適用于C++程序代碼的編譯，然而由于C++的許多語言特性的實現細節都留給了編譯器開發商，每個開發商對編譯器的定義不同，從而致使C++源代碼不能跨平臺編譯。

（3）編譯系統的不同

編譯系統可以簡單到一個執行編譯器和連接器的命令腳本，也可以復雜到整個命令程序的生成。跨平臺的軟件開發必須要使用一個統一標準的編譯系統，這樣才能達到對程序代碼執行的一致性。例如Windows系統下的Visual Studio和Apple的Interface Builder編譯系統完全束縛了跨平臺編譯系統的開發，這兩者之間的編譯定義、指令執行都有著十分巨大的差別，往往同一個源代碼在各編譯系統中得到的編譯結果也完全不同，這也就導致跨平臺軟件開發無從談起。

2 C++語言跨平臺軟件開發的設計實現

C++語言跨平臺軟件開發的實現還存在著一些因素的阻礙，因此，采取何種方法措施清除這些影響因素是實現跨平臺軟件開發的關鍵。

（1）避免語言的擴展特性

許多語言為了滿足軟件開發的需求，往往會增添新的擴展特性，然而新的特性由于缺乏長期的實踐性和規范性，經常出現沒有被確切測試和精確定義的意外情況，其中常常包含著許多的異常漏洞和非標準內容，另外跨平臺開發對于程序的異常十分敏感，稍有瑕疵就難以排除障礙，因此，在實際的軟件開發過程中應當使用C++的標準特性而避免使用其擴展特性。

（2）建立跨平臺代碼庫

在跨平臺軟件開發過程中，通常會遇到某些特性定義一個平臺上有而另一個平臺上沒有的問題，例如Windows平臺有樹形控件和遞歸互斥體，DOS下沒有線程，Linux下的線程是依據進程來實現，因此這就需要建立跨平臺代碼庫來解決這一問題，通過建立一套完善的跨平臺代碼庫來實現某些特性統一化。

（3）采用腳本文件進行管理

一般來說，軟件開發過程中將會編寫大量的代碼，特別是涉及到跨平臺領域時，這一問題就顯現地格外嚴重，因此為了是代碼編寫更加簡單明了，通常使用腳本文件進行管理。利用腳本文件在程序編譯之前將相關文件從中剝離出來，并分配到合適的位置上，然后再應用程序的運行過程中，再從配置文件中讀取所需要的配置選項，另外在軟件開發過程中要盡量隔離平臺依賴程度較高的文件格式，而是采用腳本文件來進行可控管理。

總而言之，隨著廣大用戶對軟件便利性和實用性功能的渴求，跨平臺軟件開發設計將會成為軟件工程中的一門重要分支，同時也將是今后軟件工程發展的方向趨勢。

參考文獻

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[2] 楊鵬.基于C++語言的跨平臺軟件開發的設計[J].硅谷，2014（02）.