C 中源文件和头文件的根本区别是什么？

Question

我不太明白 C 的源文件和头文件中的内容应该如何分开。我经常看到许多项目有两组同名的文件（一个扩展名表示源文件，另一个表示头文件）。

到目前为止，由于缺乏理解，当我编写库时，我将所有类和类方法代码都放入一个文件中，对于选择文件扩展名犹豫不决。

标头中应包含哪些内容以及源文件中应包含哪些内容？我如何实现这种分离？

Answer 1

没有技术差异。如果您愿意，编译器会很乐意让您包含

.c

文件，或者直接编译

.h

文件。

然而，存在巨大的文化差异：

• 声明（原型）进入

  .h

  文件。

  .h

  文件是相应 .c 文件中实现的任何内容的

  接口

  。

• 定义进入

  .c

  文件。他们实现在

  .h

  文件中指定的接口。

不同之处在于，一个

.h

文件可以（并且通常会）被

#include

分成多个编译单元（

.c

文件）。如果您在 .h 文件中

定义 

函数，它将最终出现在多个

.o

文件中，并且链接器会抱怨多重定义的符号。这就是为什么定义不应该放在

.h

文件中。 （内联函数是例外。）

如果某个函数在

.c

文件中定义，并且您想从其他

.c

文件中使用该函数，则该函数的声明需要在其他每个

.c

文件中可用。这就是为什么您将声明放在

.h

中，并将

#include

放在每个声明中。您也可以在每个

.c

文件中重复声明，但这会导致大量代码重复和难以管理的混乱。

如果某个函数在

.c

文件中定义，但您不想 希望从其他

.c

文件中使用它，则无需在标头中声明它。它本质上是该

.c

文件的实现细节。在这种情况下，也将函数设为

static

，这样它就不会与其他文件中的同名函数冲突。

Answer 2

标头中应包含哪些内容以及源文件中应包含哪些内容？

标头通常包含以下一项或多项：

• 函数声明（静态除外）
• 变量声明（通常是全局的）
• 用户定义的类型声明（阅读

  struct

  、

  union

  等）
• 宏定义

另一方面，源文件有：

• 函数/变量定义
• 静态函数声明和定义（您不想将这些暴露给客户）
• 变量定义
• 有些人喜欢在标头中定义内联函数（C99）

如何实现这种分离？

单一定义规则是你的朋友。

请记住，如果您正在编写一个库，这就是您的客户看到的内容。因此，请提供帮助并提供所有信息，以便他们使用您的图书馆。源文件通常以二进制形式编译和提供。

顺便说一句，C 没有类的概念。

Answer 3

通常，头文件包含声明，源文件包含代码。

因此，如果在源文件

A.c

中您需要在源文件

B.c

中实现一个函数，则只需包含

B.h

即可获得其声明。

Answer 4

.c 和 .h 文件之间几乎没有根本区别（尽管某些编译器可能拒绝编译原始 .h 文件）。按照惯例，差异更大。

通常，.h 文件提供 API，.c 提供实现。

因此 .h 文件将仅包含其他源文件访问 .c 文件提供的功能所需的内容。因此 .h 文件将提供全局函数的函数原型、全局变量的声明（如果您确实必须拥有它们）以及它们使用的结构和其他类型。 （如果 API 只需要指向结构的指针，则不要公开该结构。）

内联函数也经常包含在 .h 文件中，但一些编码指南更喜欢使用单独的扩展名（例如 .inl）

所有其他函数实现、变量的定义和初始化以及局部（静态）变量和函数的声明都将位于 .c 文件中。

Answer 5

其他答案都很好，但我错过了一个额外因素：

• 源文件是带有源代码的文件，旨在转换为翻译单元。然后每个翻译单元由编译器编译成机器代码。

• 头文件是带有源代码的文件，旨在通过#include预处理器指令

  包含

  到其他文件（源文件或头文件）中。

这种区别非常重要，可能有助于理解如何分离两种类型文件之间的代码。