为什么要有头文件

有头文件是因为计算机过去的速度太慢,无法将整个程序编译成一个大的Binary。为了解决这个问题,程序被分割成多个cpp文件,每个文件单独编译成对象object文件,然后由链接器负责生成dll或者可执行文件。头文件是用户应用程序和函数库之间的桥梁和纽带。

有头文件是因为计算机过去的速度太慢,无法将整个程序编译成一个大的Binary。为了解决这个问题,程序被分割成多个cpp文件,每个文件单独编译成对象object文件,然后由链接器负责生成dll或者可执行文件。

头文件是用户应用程序和函数库之间的桥梁和纽带。在整个软件中,头文件不是最重要的部分,但它是C语言家族中不可缺少的组成部分。编译时,编译器通过头文件找到对应的函数库,进而把已引用函数的实际内容导出来代替原有函数。进而在硬件层面实现功能。

头文件中包含函数原型的声明,通过声明,链接器可以在lib中找到相应的库函数,进而在dll中找到相应的函数入口。

头文件的主要作用在于多个代码文件全局变量(函数)的重用、防止定义的冲突,对各个被调用函数给出一个描述,其本身不需要包含程序的逻辑实现代码,它只起描述性作用,用户程序只需要按照头文件中的接口声明来调用相关函数或变量,链接器会从库中寻找相应的实际定义代码。

在C语言家族程序中,头文件被大量使用。一般而言,每个C++/C程序通常由头文件和定义文件组成。头文件作为一种包含功能函数、数据接口声明的载体文件,主要用于保存程序的声明,而定义文件用于保存程序的实现。

原先的电脑内存小,编译器只能顺序阅读代码,模块分布在多个文件又不可能避免环状依赖,所以自然会有头文件了。

其实这些古老的语言还是Delphi做得好。它的文件分interface和implementation,就形同h和cpp,然而他们是在一起的。interface之间有自己的uses列表,implementation之间有自己的uses列表,完美的解决了这个问题。

到了后来内存已经很大了,编译一个程序花个两三T内存已经不是什么新鲜事了,所以就可以随便乱搞了,于是就有C#这一类不需要文件名参与的模块封装方式(看向java和python的namespace和文件夹)。C#的代码分不分多个文件其实完全只是为了编辑方便,反正编译器都是一次读进合并起来编译的。编译成二进制文件之后,类和函数的签名全在metadata里面,以后引用它直接把dll拖进去就好了。再也不需要什么头文件了。

延伸阅读:

什么样的内容适合放在头文件里?

对于具有外部存储类型的标识符,可以在其他任何一个源程序文件中经声明后引用,此用户完全可以将一些具有外部存储类型的标识符的声明放在一个头文件中。具体地说,头文件中可以包括:用户构造的数据类型(如枚举类型),外部变量,外部函数、常量和内联函数等具有一定通用性或常用的量。而一般性的变量和函数定义不宜放在头文件中。

例如:#include<stdio.h>中的头文件stdio.h作用是让链接器通过头文件里的函数声明找到函数实际代码所在的位置即所在的库文件,这样才能使用该函数的实际代码,函数的实际代码的实现过程是先让链接器通过头文件里函数的声明找到函数实际代码所在的位置即所在的库文件,再通过#include语句把链接器所找到的函数实际代码用链接器把函数的实际代码链接到当前文件即所要执行的程序中。

当然有些函数的使用不需要提供头文件,但是在ISO/ANSI C已经对有些函数的使用必须提供哪些头文件制定了标准。

文章标题:为什么要有头文件,发布者:小编,转载请注明出处:https://worktile.com/kb/p/39217

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