对C ++中头文件的实际目的感到困惑

Question

  

可能重复：
  In C++ why have header files and cpp files?

由于两个相互矛盾的原因，我不太了解C ++头文件：

1. 我认为头文件的目的通常是分离接口和实现。换句话说，客户端使用头文件来学习如何使用该类，但不必担心类如何在内部实际实现此功能。

2. 那么，为什么它是头文件中指定的C ++类的私有变量？

在我看来，在头文件中使用私有变量会违反接口和实现的分离。直觉上，我认为私有变量在源文件中更有意义，因为这是不暴露给外部世界的文件。

也许我只是误解了头文件的目的，而且1.上面只是完全错误？以什么方式？

Answer 1

C ++区分函数和类的声明和定义。通常，C ++头文件包含类的声明。由于不允许部分声明，头文件需要包含完整的类声明，包括所有私有成员（变量和成员函数）。

如果您想隐藏公开的完整实现，可以使用pimpl idiom来实现此目的。

Answer 2

C ++头文件的主要功能是在C ++语言中没有模块导入或其他语言中存在的类似内容。编译器从其他文件中了解类型，函数等的唯一方法是使用#include将代码粘贴到当前源文件中。

理论上，您可以将所有源代码放入标题中，并且只有一个包含所有标题的源文件。通常不这样做的原因是双重的。首先，编译需要更长的时间（某些项目的重大问题），任何文件的任何更改都会导致项目的完全重新编译。其次，将实现放入源文件确实有助于将接口与实现分开，即使仍然在头文件中指定了部分实现。

请注意，标题中的内联方法也会向您的类的公共/客户端公开详细的实现细节。

如果你真的希望将接口与实现完全分开（具有明确的优点），那么C ++的方法就是利用pimpl习语。使用该成语，所有私有数据都隐藏在源文件中，并且只向公众提供抽象接口。此外，使用非虚拟接口（NVI）模式可以进一步帮助隔离客户端与接口更改。

Answer 3

头文件的目的是为编译器提供在编译单元（.cpp源文件）之间共享定义所需的信息。这是一个机械的东西，而不是哲学的东西。

例如，需要声明私有成员变量，因为它们定义了对象的大小，编译器在分配对象时需要知道大小。

Answer 4

在C / C ++中，头文件的一个目的是允许多个翻译单元使用具有相同定义的类型，而不会跨多个文件复制定义。类的定义的一部分是它的私有成员。