C++中的头文件（.h）：预编译阶段，头文件被替换、如何写头文件

2023-04-02 21:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.定义

头文件是扩展名为 .h 的文件，头文件也是C++的源代码，头文件中包含了 C++中函数、类、对象等的声明和宏定义，它可以被多个源文件通过#include引用共享。

2.使用头文件原因

C++中有“单一定义”规则，即一个对象只能被定义一次，如果在一个源文件中定义了一个函数，其他的源文件想要使用这个函数就需要在使用前声明一下这个函数，在编译结束之后，编译器链接的时候再去查找这些函数的定义。故要使用其他文件中定义的函数、类、对象（变量）时，需要对函数、类、对象进行声明。这些声明文件一般放在一个头文件中，这样只要通过#include就可以一下引入所有的声明。当然也可以在头文件中定义宏。自定义的头文件，使用#include"头文件.h"。对于标准库头文件的包含使用#include

3.编译过程中的头文件

C++代码的编译主要通过以下几个过程：预编译->编译->汇编->链接【可参考：链接(建议先看此链接，再看下面内容)】，最后生成可执行文件。在预编译阶段，编译器将#include"头文件.h"替换成“头文件.h”中具体的声明内容。在链接阶段，编译器查找声明对象的定义。

3.1.预编译阶段，头文件被替换

我们看一个简单的例子，下面是一个头文件CA.h

#ifndef CA_H #define CA_H int Fun(); #endif

头文件中的函数、类、对象（变量）必须在一个源文件有进行定义，这里在A.cpp中进行定义。 A.cpp：

#include "CA.h" int Fun() { return 1; }

B.cpp中引用头文件：

#include "CA.h" int Fun1() { return Fun() + 1; } int main(){ return Fun1(); }

预编译命令：

g++ -E B.cpp -o B.i

经过预处理后， B.i：

# 1 "B.cpp" # 1 "" # 1 "" # 1 "/usr/include/stdc-predef.h" 1 3 4 # 1 "" 2 # 1 "B.cpp" # 1 "CA.h" 1 int Fun(); # 2 "B.cpp" 2 int Fun1() { return Fun() + 1; } int main(){ return Fun1(); }

可以看到，B.cpp中的头文件#include "CA.h"都被CA.h中的具体内容所代替。【注】“＃”是注释

3.2.使用头文件 g++ A.cpp B.cpp -o main

B.cpp中通过头文件引入的东西，会在A.cpp中自动找到。

4.如何写头文件

参考：链接在写头文件时需要注意，在开头和结尾处必须按照如下样式加上预编译语句（如下） Circle.h：

#ifndef CIRCLE_H #define CIRCLE_H // 你的代码写在这里 #endif

#ifndef代表没有定义CIRCLE_H时，才能进入if。进入if之后，第一步就是执行#define CIRCLE_H来定义CIRCLE_H。这样做以后，即使重复引入头文件，也不会重复执行if中的东西。至于CIRCLE_H这个名字实际上是无所谓的，你叫什么都行，只要符合规范都行。原则上来说，非常建议把它写成这种形式，因为比较容易和头文件的名字对应。下面举个最简单的例子来描述一下，咱就求个圆面积。第1步，建立一个空工程（以在VS2003环境下为例）。第2步，在头文件的文件夹里新建一个名为Circle.h的头文件，它的内容如下：

#ifndef CIRCLE_H #define CIRCLE_H class Circle { private: double r;//半径 public: Circle();//构造函数 Circle(double R);//构造函数 double Area();//求面积函数 } ; #endif

在头文件里，并不写出函数的具体实现。第3步，要给出Circle类的具体实现，因此，在源文件夹里新建一个Circle.cpp的文件，它的内容如下：

#include " Circle.h " Circle::Circle() { this->r=5.0; } Circle::Circle( double R) { this->r=R; } double Circle:: Area() { return 3.14*r*r; }

一般实现Circle.h的cpp文件取名为Circle.cpp 最后，我们建一个main.cpp来测试我们写的Circle类，它的内容如下：

#include < iostream > #include " Circle.h " using namespace std; int main() { Circle c(3); cout

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