C語言中源文件和頭文件的那些事

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之前學習C語言浮皮潦草，基礎不紮實，有很多比較基礎的東西都不曾有信息去仔細瞭解。而之前也從來沒有過多的去思考過關於一些基礎性、原理性的東西。做的項目更是基於從網上down的修改物品。現在我表示愧疚，表示對過往青春的不負責任的行爲進行譴責。雖然現在我也不能確切的講將來一定會一直沿着技術的道路走下去，但是近一年來的經歷和周圍環境使我越發感覺到了做一名簡單快樂的技術人員也是一份十分愜意的事情，關於這方面以後再慢慢講吧。說的有點偏離主題了，下面還是說正事吧。本文主要討論一些在一個C語言環境中cpp源文件與header文件之間的關係，討論了爲什麼我要使用頭文件這個東西。

首先,在一個C語言的工程中，我們可以將所有東西都放在一個.cpp文件內. 然後編譯器就將這個.cpp編譯成.obj,obj是什麼東西? 就是編譯單元了.一個程序,可以由一個編譯單元組成, 也可以有多個編譯單元組成. 如果你不想讓你的源代碼變得很難閱讀的話, 就請使用多個編譯單元吧.(一個函數不能放到兩個編譯單元裏面,但兩個以上 就可以分別放在一個單元,也就是cpp裏面) 那麼就是一個.cpp對應一個.obj,然後將所有的obj鏈接起來(通過一個叫鏈接器的程序), 組成一個.exe,也就是程序了.
 如果一個.cpp要用到另一個.cpp定義的函數怎麼辦? 只需在這個.cpp種寫上他的函數聲明 就可以了.其餘工作由鏈接器幫你完成,你可以隨便調用該函數. 鏈接器將所有的obj連接起來,但是如果碰巧有相同的函數或外部變量怎麼辦?他如何識別? 一般來說是不能允許在同一個程序中,出現兩個一樣的函數名或外部變量名. 但是隻得慶幸的是,c++可以通過一種叫做鏈接屬性的關鍵字來限定,你這個函數是屬於整個程序 公用的,還是隻是在一個編譯單元obj裏面使用的. 這些關鍵字就是extern 和 static； extern是外部鏈接的意思,也就是除了這個單元,外部的單元 也是能夠訪問這個函數的.static 是內部鏈接,自屬於自己單元. 
說了這麼久,還沒有說.h的作用呢? 其實沒有.h也能很好的工作,但是當你發現一個外部鏈接的函數或外部變量,需要許多份 聲明,因爲c++這種語言,在使用函數和變量的時候,必須將他聲明,爲何要聲明?聲明之後才 知道他的規格,才能更好的發現不和規格的部分.你別妄想一個編譯單元,會自動從另一個 編譯單元那裏得到什麼信息,知道你是如何定義這個函數的. 所以說,只要使用到該函數的單元,就必須寫一份聲明在那個.cpp裏面,這樣是不是很麻煩, 而且,如果要修改,就必須一個一個修改.這真讓人受不了. .h就是爲了解決這個問題而誕生,他包含了這些公共的東西.然後所有需要使用該函數的.cpp,只需要 用#include包含進去便可.以後需要修改,也只是修改一份內容. 請注意不要濫用.h,.h裏面不要寫代碼,.h不是.cpp的倉庫,什麼都塞到裏面. 如果在裏面寫代碼,當其他.cpp包含他的時候,就會出現重複定義的情況, 比如將函數func(){printf}；放到頭文件a.h,裏面還有一些a.cpp需要的聲明等； 然後你發現b.cpp需要用到a.cpp裏面的一個函數,就很高興的將a.h包含進來. 注意,#include並不是什麼申請指令,他就是將指定的文件的內容,原封不動的拷貝 進來. 這時候實際上a.cpp和b.cpp都有一個func()函數的定義. 如果這個函數是內部鏈接static的話,還好,浪費了一倍空間； 如果是extern,外部鏈接(這個是默認情況),那麼根據在同一個程序內不可出現 同名函數的要求,連接器會毫不留情給你一個連接錯誤! ；如果你還不太理解.那麼就嘗試不用h,只用多個cpp看看應該如何寫. 嘗試在兩個cpp中寫同名函數.看看是否鏈接出錯. 嘗試在cpp使用其他cpp定義的函數.看看應該如何做.

頭文件是沒有編譯意義的,一般只是編譯.cpp生成.obj. 但是.cpp裏面有#include將指定頭文件(其實任何文件都行)插進來,組成完整的.cpp. 如果你不喜歡這個方式,你也可以直接在.cpp裏面寫好了,而不放到.h裏面,載用指令 拷貝進來. 頭文件是工具,但不是必須.