c++ - 为什么有头文件和 .cpp 文件？

Question

就目前而言，这个问题不适合我们的问答形式。我们希望答案得到事实、引用资料或专业知识的支持，但这个问题可能会引发辩论、争论、投票或扩展讨论。如果您觉得这个问题可以改进并可能重新打开，visit the help center寻求指导。




9年前关闭。
社区在 5 个月前审查了是否重新打开此问题并将其关闭:

原始关闭原因未解决





为什么 C++ 有头文件和 .cpp 文件？

Answer 1

C++ 编译
C++ 中的编译分两个主要阶段完成:

第一个是将“源”文本文件编译为二进制“目标”文件:CPP 文件是编译后的文件，并且在不了解其他 CPP 文件(甚至库)的情况下进行编译，除非通过原始声明或标题包含。 CPP 文件通常编译成 .OBJ 或 .O“对象”文件。

第二个是将所有“对象”文件链接在一起，从而创建最终的二进制文件(库或可执行文件)。

HPP 在所有这些过程中的位置如何？
一个可怜的孤独的CPP文件......
每个 CPP 文件的编译独立于所有其他 CPP 文件，这意味着如果 A.CPP 需要 B.CPP 中定义的符号，例如:

// A.CPP
void doSomething()
{
   doSomethingElse(); // Defined in B.CPP
}

// B.CPP
void doSomethingElse()
{
   // Etc.
}

它不会编译，因为 A.CPP 无法知道“doSomethingElse”的存在......除非 A.CPP 中有声明，例如:

// A.CPP
void doSomethingElse() ; // From B.CPP

void doSomething()
{
   doSomethingElse() ; // Defined in B.CPP
}

然后，如果您有使用相同符号的 C.CPP，则复制/粘贴声明...
复制/粘贴警告!
是的，有问题。复制/粘贴是危险的，并且难以维护。这意味着如果我们有一些方法可以不复制/粘贴，并且仍然声明​​符号会很酷......我们该怎么做？通过包含一些文本文件，通常以 .h、.hxx、.h++ 或我更喜欢的 C++ 文件后缀 .hpp 为后缀:

// B.HPP (here, we decided to declare every symbol defined in B.CPP)
void doSomethingElse() ;

// A.CPP
#include "B.HPP"

void doSomething()
{
   doSomethingElse() ; // Defined in B.CPP
}

// B.CPP
#include "B.HPP"

void doSomethingElse()
{
   // Etc.
}

// C.CPP
#include "B.HPP"

void doSomethingAgain()
{
   doSomethingElse() ; // Defined in B.CPP
}

include如何工作？
从本质上讲，包含文件将解析其内容，然后将其内容复制粘贴到 CPP 文件中。
例如，在以下代码中，带有 A.HPP header :

// A.HPP
void someFunction();
void someOtherFunction();

...来源B.CPP:

// B.CPP
#include "A.HPP"

void doSomething()
{
   // Etc.
}

... 包含后将变为:

// B.CPP
void someFunction();
void someOtherFunction();

void doSomething()
{
   // Etc.
}

一件小事——为什么在 B.CPP 中包含 B.HPP？
在当前情况下，这不是必需的，B.HPP 有 doSomethingElse函数声明，B.CPP 有 doSomethingElse函数定义(它本身就是一个声明)。但在更一般的情况下，B.HPP 用于声明(和内联代码)，可能没有相应的定义(例如，枚举、普通结构等)，因此如果 B.CPP 可能需要包含使用 B.HPP 的那些声明。总而言之，默认情况下包含其标题的源是“好品味”。
结论
因此头文件是必要的，因为 C++ 编译器无法单独搜索符号声明，因此，您必须通过包含这些声明来帮助它。
最后一句话:你应该在你的HPP文件的内容周围放置标题保护，以确保多个包含不会破坏任何东西，但总而言之，我相信上面解释了HPP文件存在的主要原因。

#ifndef B_HPP_
#define B_HPP_

// The declarations in the B.hpp file

#endif // B_HPP_

甚至更简单(虽然不是标准的)

#pragma once

// The declarations in the B.hpp file