C/C++头文件的概念

        新手在学习C/C++的时候一般会对头文件的概念不太理解，不明白为什么要去写这个东西，今天就来说说这个东西。

        一、为什么要使用头文件

        首先我们可以把包含主函数的源文件想象成一个厨房，然后主函数就是厨师，头文件就像是各种食材的配方。

        当我们的主函数厨师要制作一道复杂的菜肴时，比如法式红酒烩牛肉。制作这道菜需要用到红酒，牛肉，洋葱等食材，这就好比程序中要用到各种函数、然后这些食材的处理方式有专门的说明，比如要先把牛肉煎到两面金黄，再把红酒和特定香料混合.....，这些说明就写在头文件里面。厨师需要先查看这些配方说明才能正确处理食材，最终成功的做出这道菜。如果没有这些配方说明，主函数厨师可能就不知道怎么去处理这些食材不清楚做菜的步骤，于是就会把菜搞砸然后报错....

        二、头文件的作用

1.提高代码的可读性 ：

        头文件就像是一本带有详细目录的书籍一样，例如：

        在一个大型项目中有许多复杂的函数和类，如果没有头文件，当查看包含主函数的源文件时，会看到一对不明所以的函数和变量，但是有了头文件，编译器就能清楚地知道每一个函数或者类的大致用途，因为头文件中对这些函数或者变量进行了声明，这就好像通过目录快速了解书的内容结构一样，方便阅读代码和理解程序逻辑。

2.便于代码维护

        假设要修改一个函数的参数类型或者返回值类型，如果所有的函数声明和定义都混在源文件里面，那么就需要在每一处调用这个函数的地方去检查和修改。但要是有了头文件，就只需要在头文件里面修改函数声明，然后确保对应的定义也正确的修改即可，这就好比厨房的食材和配方更新了，来调整烹饪步骤，而在整个烹饪过程中，其他步骤（其他源文件中的调用部分）也可以很方便的知道哪里发生了改变。

        三、使用注意事项（新手看看就好）

        1.避免循环包含

        这就好比在一个复杂的家庭关系中，不能出现相互嵌套定义的情况，例如：

        头文件A包含头文件B，同时头文件B又包含头文件A，那么这种情况就会让编译器陷入混乱，这种情况类似于一个人说：“我的身份由另一个人定义，而那个人的身份又由我定义”，然后编译器无法确定到底应该先处理谁的内容。

        2.只进行声明而非定义（一般情况下）

        头文件应该主要包含声明内容，就像菜谱只说明需要什么食材和大概步骤，而不是详细描述烹饪的每一个细节。如果在头文件中定义非内联函数。非静态变量等，当这个头文件被多个源文件包含时，就会出现重复定义的错误。例如：

        一个函数的完整实现（包括函数体）就像是完整的烹饪了一道菜，如果在头文件中这样做，每个包含这个头文件的源文件都会重新烹饪这道菜，这一看就不合理。

        3.包含路径的正确设置

        这类似于你要找一本书，必须知道它是在图书馆的哪个书架上。如果包含路径设置错误，编译器就会无法找到头文件，在一些复杂的项目中，可能需要明确的告诉编译器头文件在哪里，特别是对于自定义的头文件。

        总之头文件在C/C++中时非常重要的工具，它能够帮助我们更好的组织代码，让不同的源文件之间能够有效地写作，合理的使用头文件可以提高代码的可读性和可维护性，在使用头文件时，一定要注意避免重复包含，谨慎处理包含顺序，正确分离声明和定义，并且确保包含路径正确，这样才能让程序顺利的通过编译和运行。