头文件中能否进行函数的定义

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通常我们使用头文件时都是在头文件中进行声明，在源文件中定义，哪我们能否在头文件中进行函数的定义

• 我们先进行一个测试，先声明一个test.h和一个test.cpp文件，并且在test.h中定义一个函数和一个变量
  

可以发现，程序运行没有问题，结果也正确

• 再创建一个test.cpp文件，并且同时包含tset.h，再次运行
  

此时程序运行出错，提示出现了重定义的错误
可能有的同学会疑惑，不是已经使用了预处理指令来防止头文件重复包含了吗

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//头文件中的内容
#endif

   
   

   
   
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2
3
4

使用此预处理指令的作用

防止头文件被重复包含，假如一个源文件中同时包含了头文件a和头文件b ,而头文件b中又包含a,哪在头文件展开时就会包含两份的头文件a,这样不仅浪费时间还降低了效率，而引入预处理指令就很好的解决了这个问题。

预处理的时间与范围

编译器在执行一个程序时大该分为以下几个步骤

预处理阶段：

预处理阶段是编译前的准备工作主要进行一下几个工作：

• 执行预处理指令
• 将头文件展开 即#include 所包含的内容
• 进行宏替换
• 删除注释
• 添加行号和标识

注意：预处理阶段是各个源文件独自进行的，每个源文件互不干扰，预处理的作用范围仅在本文件中，在预处理完成后，会生成一个.i文件，而这个.i文件就是下一阶段编译时的一个编译单元，在此之后头文件就已经没有任何的作用了

编译

编译时是以编译单元为单位基本单位进行的，而编译单元即为预处理结束后每个.cpp 文件生成的.i 文件,编译时有以下工作

• 函数和变量声明的检查
• 语法分析 语义分析 词法分析 符号汇总等
• 将代码转换为汇编语言

注意：编译时仅对函数和变量的声明进行检查，而不关心函数的定义，编译是以一个个单独的文件为单元的，与预处理一样，而这些编译单元都是之前生成的.i 文件。编译完成后会生成.s文件

汇编

将编译后生成的.s文件进行汇编

• 转成机器指令
• 生成符号表
• 符号地址与地址重定位

在编译时会将地址用符号替代，编译器会将其翻译成虚拟地址
而地址的重定位就是建立物理内存与虚拟地址间的映射
在经过汇编阶段后，每个.s会生成一个对应的二进制的.o 文件

链接

• 在编译完成后，生成了目标文件，此时就需要将这些目标文件链接起来生成可执行文的.exe件。

通过以上的编译器处理程序的过程，我们可以知道在链接之前，各个文件都是相互独立的，互不干扰。

此时，我们也就知道

• 头文件是在预处理时起作用，而它的作用范围仅在当前文件
• 编译时对于函数的定义并不关心，只关心声明，作用范围也仅在当前文件。
• 而链接时才会将个个文件相互关联

那么之前的问题也就有答案了

因为在头文件中定义了一个函数，在预处理时头文件展开，每个文件都有了一个该函数的定义，因为编译时是分隔的，所以到链接时，将所有文件关联在一起时，发现每个包含了该头文件的文件中有一个相同函数的声明，编译器就会报出重定义的错误。

当只有一个源文件时，因为没有别的源文件的冲突所以不会报错

总结：

• 声明是在编译时处理
• 定义是在链接时处理
• 链接之前所有文件是隔离的

所以在头文件中尽量不要进行函数的定义，只对其进行声明。否则如果有多个源文件链接时会报错