C++標頭檔

標頭檔

每個C++/C程式通常分為兩個檔案。一個檔案用於儲存程式的聲明（declaration），稱為標頭檔。另一個檔案用於儲存程式的實現（implementation），稱為定義（definition）檔案。
C++/C程式的標頭檔以“.h”為尾碼，C程式的定義檔案以“.c”為尾碼，C++程式的定義檔案通常以“.cpp”為尾碼（也有一些系統以“.cc”或“.cxx”為尾碼）。

1.1 著作權和版本的聲明
著作權和版本的聲明位於標頭檔和定義檔案的開頭（參見樣本1-1），主要內容有：
（1）著作權資訊。
（2）檔案名稱，標識符，摘要。
（3）目前的版本號，作者/修改者，完成日期。
（4）版本曆史資訊。

/*
* Copyright (c) 2001,老妖工作室
* All rights reserved.
*
* 檔案名稱：filename.h
* 檔案標識：見組態管理計劃書
* 摘    要：簡要描述本檔案的內容
*
* 目前的版本：1.1
* 作    者：輸入作者（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  ：輸入原作者（或修改者）名字
* 完成日期：2001年5月10日
*/

樣本1-1 著作權和版本的聲明

1.2 標頭檔的結構
標頭檔由三部分內容組成：
（1）標頭檔開頭處的著作權和版本聲明（參見樣本1-1）。
（2）預先處理塊。
（3）函數和類結構聲明等。
假設標頭檔名稱為 graphics.h，標頭檔的結構參見樣本1-2。
【規則1-2-1】為了防止標頭檔被重複引用，應當用ifndef/define/endif結構產生預先處理塊。
【規則1-2-2】用 #include <filename.h> 格式來引用標準庫的標頭檔（編譯器將從標準庫目錄開始搜尋）。
【規則1-2-3】用 #include “filename.h” 格式來引用非標準庫的標頭檔（編譯器將從使用者的工作目錄開始搜尋）。
【建議1-2-1】標頭檔中只存放“聲明”而不存放“定義”
在C++ 文法中，類的成員函數可以在聲明的同時被定義，並且自動成為內嵌函式。這雖然會帶來書寫上的方便，但卻造成了風格不一致，弊大於利。建議將成員函數的定義與聲明分開，不論該函數體有多麼小。
【建議1-2-2】不提倡使用全域變數，盡量不要在標頭檔中出現象extern int value 這類聲明。

// 著作權和版本聲明見樣本1-1，此處省略。
#ifndef   GRAPHICS_H  // 防止graphics.h被重複引用
#define   GRAPHICS_H
#include <math.h>     // 引用標準庫的標頭檔
…
#include “myheader.h”   // 引用非標準庫的標頭檔
…
void Function1(…);   // 全域函式宣告
…
class Box             // 類結構聲明
  {
  …
  };
#endif

樣本1-2 C++/C標頭檔的結構

1.3 定義檔案的結構
定義檔案有三部分內容：
（1）       定義檔案開頭處的著作權和版本聲明（參見樣本1-1）。
（2）       對一些標頭檔的引用。
（3）       程式的實現體（包括資料和代碼）。
假設定義檔案的名稱為 graphics.cpp，定義檔案的結構參見樣本1-3。

// 著作權和版本聲明見樣本1-1，此處省略。
#include “graphics.h”     // 引用標頭檔
…
// 全域函數的實現體
void Function1(…)
  {
  …
  }
// 類成員函數的實現體
void Box::Draw(…)
  {
  …
  }

樣本1-3 C++/C定義檔案的結構

1.4 標頭檔的作用
早期的程式設計語言如Basic、Fortran沒有標頭檔的概念，C++/C語言的初學者雖然會用使用標頭檔，但常常不明其理。這裡對標頭檔的作用略作解釋：
（1）通過標頭檔來調用庫功能。在很多場合，原始碼不便（或不準）向使用者公布，只要向使用者提供標頭檔和二進位的庫即可。使用者只需要按照標頭檔中的介面聲明來調用庫功能，而不必關心介面怎麼實現的。編譯器會從庫中提取相應的代碼。
（2）標頭檔能加強型別安全檢查。如果某個介面被實現或被使用時，其方式與標頭檔中的聲明不一致，編譯器就會指出錯誤，這一簡單的規則能大大減輕程式員調試、改錯的負擔。