C/C++头文件的作用

         用C++很长时间了，一直以来弄不明白头文件有啥大用，特别是用第三方库时，已经引用了lib文件，为啥还有把头文件引进来。今天学习了一下，才发现C++头文件很重要。

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。

【规则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）。

例如：graphics.h文件

#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

【建议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。

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。

一般来说，头文件提供接口，源文件提供实现。但是有些实现比较简单的，也可以直接写在头文件里，这样头文件接口实现一起提供。
     在编译时，源文件里的实现会被编译成临时文件，运行时刻程序找到头文件里的接口，根据接口找到这些临时文件，来调用它们这些实现。之所以在 C++ 中要使用头文件，最主要的原因是 C++ 的同一个项目可能有多个源代码文件，要命的是这些源代码是分别单独编译的。也就是说，在编译其中一个文件时，编译器并不知道其它文件中定义的内容，如类、全局变量等。这就要求我们必须在要使用某个类、函数或变量的每个文件中声明它，否则 C++ 是无法找到它的。
很多文件可能都需要使用加法。假设有一个文件 b.cpp 需要使用这个函数，那么，它必须先声明它，虽然不需要再重写。如果有很多文件都要使用这个函数，那么这会变得麻烦，特别的，如果你写了一个类，那么你需要维护大量的声明（对于每一个 public 对象），并且如果你的类的定义发生了改变，你可能不得不改变无数个声明。
     所以，C++ 语言提出了头文件的概念。你只需要在头文件中声明一次，在实现文件中定义一次，在所有需要用的文件中，就只需要引用这个头文件，相当于每个文件都包含了一个声明。为了防止头文件的重复包含，通常应该使用预处理指令 #define （定义符号）、#ifndef（如果没有定义）、#endif（结束判断）来书写头文件的内容。