C工程的组织方式（头文件的功能）以及Linux下常用的头文件的作用

 

1.1每个C++/C程序通常分为两个文件。一个文件用于保存程序的声明（declaration），称为头文件。另一个文件用于保存程序的实现（implementation），称为定义（definition）文件。
C++/C程序的头文件以“.h”为后缀，C程序的定义文件以“.c”为后缀，C++程序的定义文件通常以“.cpp”为后缀（也有一些系统以“.cc”或“.cxx”为后缀）。1 版权和版本的声明
版权和版本的声明位于头文件和定义文件的开头（参见示例1-1），主要内容有：
（1）版权信息。
（2）文件名称，标识符，摘要。
（3）当前版本号，作者/修改者，完成日期。
（4）版本历史信息。


/*
* Copyright (c) ********
* All rights reserved.
*
* 文件名称：filename.h
* 文件标识：见配置管理计划书
* 摘 要：简要描述本文件的内容
*
* 当前版本：x.x
* 作 者：输入作者（或修改者）名字
* 完成日期：xxxx年xx月xx日
*
* 取代版本：x.x
* 原作者 ：输入原作者（或修改者）名字
* 完成日期：xxxx年xx月xx日
*/

示例1-1 版权和版本的声明

1.2 头文件的结构
头文件由三部分内容组成：
（1）头文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2）预处理块。
（3）函数和类结构声明等。
假设头文件名称为 graphics.h，头文件的结构参见示例1-2。
【规则1-2-1】为了防止头文件被重复引用，应当用ifndef/define/endif结构产生预处理块。
【规则1-2-2】用 #include <filename.h> 格式来引用标准库的头文件（编译器将从标准库目录开始搜索）。
【规则1-2-3】用 #include “filename.h” 格式来引用非标准库的头文件（编译器将从用户的工作目录开始搜索）。
【建议1-2-1】头文件中只存放“声明”而不存放“定义”
在C++ 语法中，类的成员函数可以在声明的同时被定义，并且自动成为内联函数。这虽然会带来书写上的方便，但却造成了风格不一致，弊大于利。建议将成员函数的定义与声明分开，不论该函数体有多么小。
【建议1-2-2】不提倡使用全局变量，尽量不要在头文件中出现象extern int value 这类声明。

基本结构如下：

（1）头文件注释（包括文件说明、功能描述、版权声明等）（必须有）；

（2）内部包含卫哨开始（#ifndef XXX/#define XXX）（必须有）；

（3）#include其他头文件（如果需要）；

（4）外部变量和全局函数声明（如果需要）；

（5）常量和宏定义（如果需要）；

（6）类型前置声明和定义（如果需要）；

（7）全局函数原型和内联函数的定义（如果需要）；

（8）内部包含卫哨结束：#endif // XXX（必须有）；

（9）文件版本及修订说明。

// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#ifndef GRAPHICS_H // 防止graphics.h被重复引用
#define GRAPHICS_H
#include <math.h> // 引用标准库的头文件
…
#include “myheader.h” // 引用非标准库的头文件,
…
void Function1(…); // 全局函数声明
…
class Box // 类结构声明
{
…
};
#endif
附：extern全局变量的使用方法

<1>对变量而言，如果你想在本源文件中使用另一个源文件的变量，就需要在使用前用extern声明该变量，或者在头文件中用extern声明该变量；
<2>对函数而言，如果你想在本源文件中使用另一个源文件的函数，就需要在使用前用声明该变量，声明函数加不加extern都没关系，所以在头文件中函数可以不用加extern。

示例1-2 C++/C头文件的结构

1.3 定义文件的结构
定义文件有三部分内容：
（1） 定义文件开头处的版权和版本声明（参见示例1-1）。
（2） 对一些头文件的引用。
（3） 程序的实现体（包括数据和代码）。
假设定义文件的名称为 graphics.cpp，定义文件的结构参见示例1-3。


// 版权和版本声明见示例1-1，此处省略。
#include “graphics.h” // 引用头文件
…
// 全局函数的实现体
void Function1(…)
{
…
}
// 类成员函数的实现体
void Box::Draw(…)
{
…
}

示例1-3 C++/C定义文件的结构

1.4 头文件的作用
早期的编程语言如Basic、Fortran没有头文件的概念，C++/C语言的初学者虽然会用使用头文件，但常常不明其理。这里对头文件的作用略作解释：
（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。
（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。

Linux下常用的头文件及其类型

-------------------------
linux常用头文件如下：
POSIX标准定义的头文件
<dirent.h> 目录项
<fcntl.h> 文件控制
<fnmatch.h> 文件名匹配类型
<glob.h> 路径名模式匹配类型
<grp.h> 组文件
<netdb.h> 网络数据库操作
<pwd.h> 口令文件
<regex.h> 正则表达式
<tar.h> TAR归档值
<termios.h> 终端I/O
<unistd.h> 符号常量
<utime.h> 文件时间
<wordexp.h> 字符扩展类型
-------------------------
<arpa/inet.h> INTERNET定义
<net/if.h> 套接字本地接口
<netinet/in.h> INTERNET地址族
<netinet/tcp.h> 传输控制协议定义
-------------------------
<sys/mman.h> 内存管理声明
<sys/select.h> Select函数
<sys/socket.h> 套接字借口
<sys/stat.h> 文件状态
<sys/times.h> 进程时间
<sys/types.h> 基本系统数据类型
<sys/un.h> UNIX域套接字定义
<sys/utsname.h> 系统名
<sys/wait.h> 进程控制
------------------------------
POSIX定义的XSI扩展头文件
<cpio.h> cpio归档值
<dlfcn.h> 动态链接
<fmtmsg.h> 消息显示结构
<ftw.h> 文件树漫游
<iconv.h> 代码集转换使用程序
<langinfo.h> 语言信息常量
<libgen.h> 模式匹配函数定义
<monetary.h> 货币类型
<ndbm.h> 数据库操作
<nl_types.h> 消息类别
<poll.h> 轮询函数
<search.h> 搜索表
<strings.h> 字符串操作
<syslog.h> 系统出错日志记录
<ucontext.h> 用户上下文
<ulimit.h> 用户限制
<utmpx.h> 用户帐户数据库
-----------------------------
<sys/ipc.h> IPC(命名管道)
<sys/msg.h> 消息队列
<sys/resource.h>资源操作
<sys/sem.h> 信号量
<sys/shm.h> 共享存储
<sys/statvfs.h> 文件系统信息
<sys/time.h> 时间类型
<sys/timeb.h> 附加的日期和时间定义
<sys/uio.h> 矢量I/O操作
------------------------------
POSIX定义的可选头文件
<aio.h> 异步I/O
<mqueue.h> 消息队列
<pthread.h> 线程
<sched.h> 执行调度
<semaphore.h> 信号量
<spawn.h> 实时spawn接口
<stropts.h> XSI STREAMS接口
<trace.h> 事件跟踪

3、 C/C++头文件一览
C
#include <assert.h>　　　　//设定插入点
#include <ctype.h>　　　　 //字符处理
#include <errno.h>　　　　 //定义错误码
#include <float.h>　　　　 //浮点数处理
#include <iso646.h>       //对应各种运算符的宏
#include <limits.h>　　　　//定义各种数据类型最值的常量
#include <locale.h>　　　　//定义本地化C函数
#include <math.h>　　　　　//定义数学函数
#include <setjmp.h>      //异常处理支持
#include <signal.h>       //信号机制支持
#include <stdarg.h>       //不定参数列表支持
#include <stddef.h>       //常用常量
#include <stdio.h>　　　　 //定义输入／输出函数
#include <stdlib.h>　　　　//定义杂项函数及内存分配函数
#include <string.h>　　　　//字符串处理
#include <time.h>　　　　　//定义关于时间的函数
#include <wchar.h>　　　　 //宽字符处理及输入／输出
#include <wctype.h>　　　　//宽字符分类

传统C++
#include <fstream.h>　　　 //改用<fstream>
#include <iomanip.h>　　　 //改用<iomainip>
#include <iostream.h>　　　//改用<iostream>
#include <strstrea.h>　　　//该类不再支持，改用<sstream>中的stringstream
————————————————————————————————

标准C++　
#include <algorithm>　　　 //STL 通用算法
#include <bitset>　　　　　//STL 位集容器
#include <cctype> //字符处理
#include <cerrno> 　　　　 //定义错误码
#include <cfloat>　　　　 //浮点数处理
#include <ciso646> //对应各种运算符的宏
#include <climits> 　　　　//定义各种数据类型最值的常量
#include <clocale> 　　　　//定义本地化函数
#include <cmath> 　　　　　//定义数学函数
#include <complex>　　　　 //复数类
#include <csignal> //信号机制支持
#include <csetjmp> //异常处理支持
#include <cstdarg> //不定参数列表支持
#include <cstddef> //常用常量
#include <cstdio> 　　　　 //定义输入／输出函数
#include <cstdlib> 　　　　//定义杂项函数及内存分配函数
#include <cstring> 　　　　//字符串处理
#include <ctime> 　　　　　//定义关于时间的函数
#include <cwchar> 　　　　 //宽字符处理及输入／输出
#include <cwctype> 　　　　//宽字符分类
#include <deque>　　　　　 //STL 双端队列容器
#include <exception>　　　 //异常处理类
#include <fstream> 　　　 //文件输入／输出
#include <al>　　　//STL 定义运算函数（代替运算符）
#include <limits> 　　　　 //定义各种数据类型最值常量
#include <list>　　　　　　//STL 线性列表容器
#include <locale> //本地化特定信息
#include <map>　　　　　　 //STL 映射容器
#include <memory> //STL通过分配器进行的内存分配
#include <new> //动态内存分配
#include <numeric> //STL常用的数字操作
#include <iomanip> 　　　 //参数化输入／输出
#include <ios>　　　　　　 //基本输入／输出支持
#include <iosfwd>　　　　　//输入／输出系统使用的前置声明
#include <iostream> 　　 　//数据流输入／输出
#include <istream>　　　　 //基本输入流
#include <iterator> //STL迭代器
#include <ostream>　　　　 //基本输出流
#include <queue>　　　　　 //STL 队列容器
#include <set>　　　　　　 //STL 集合容器
#include <sstream>　　　　 //基于字符串的流
#include <stack>　　　　　 //STL 堆栈容器
#include <stdexcept>　　　 //标准异常类
#include <streambuf>　　　 //底层输入／输出支持
#include <string>　　　　　//字符串类
#include <typeinfo> //运行期间类型信息
#include <utility>　　　　 //STL 通用模板类
#include <valarray> //对包含值的数组的操作
#include <vector>　　　　　//STL 动态数组容器
————————————————————————————————

C99增加的部分
#include <complex.h>　　 //复数处理
#include <fenv.h>　　　　//浮点环境
#include <inttypes.h>　　//整数格式转换
#include <stdbool.h>　　 //布尔环境
#include <stdint.h>　　　//整型环境
#include <tgmath.h>　　　//通用类型数学宏

参考：

http://book.51cto.com/art/200806/77816.htm

http://blog.csdn.net/wubin1124/article/details/4971359

http://www.cnblogs.com/luliang/archive/2008/08/21/1272746.html