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C++——头文件的作用2010-11-05 23:24:00

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头文件

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)。

1.1 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) 2001,老妖工作室
* 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:1.1
* 作    者:输入作者(或修改者)名字
* 完成日期:2001年7月20日
*
* 取代版本:1.0
* 原作者  :输入原作者(或修改者)名字
* 完成日期:2001年5月10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。


// 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

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。

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