代码结构

头文件和源文件的关系

头文件（.h / .hpp）

头文件主要存放：

1. 函数声明

   int add(int a, int b);  // 只声明，不实现

2. 类定义 - 类的结构和接口

   class Calculator {
   public:
       int add(int a, int b);
       int multiply(int a, int b);
   };

3. 宏定义、常量定义

   #define MAX_SIZE 100
   const double PI = 3.14159;

4. 模板声明

5. 内联函数（简单函数直接写在头文件里）

源文件（.cpp）

源文件主要存放：

1. 函数实现 - 具体怎么做

   int add(int a, int b) {
       return a + b;
   }

2. 类的成员函数实现

   int Calculator::add(int a, int b) {
       return a + b;
   }

3. 全局变量的定义

   int globalCounter = 0;  // 这里是定义

代码如何跨文件调用

示例结构：

project/
├── math_utils.h   (头文件 - 菜单)
├── math_utils.cpp (源文件 - 厨房)
└── main.cpp       (主程序 - 顾客)

math_utils.h

#ifndef MATH_UTILS_H  // 防止重复包含
#define MATH_UTILS_H

// 声明函数
int add(int a, int b);
double calculateCircleArea(double radius);

#endif

math_utils.cpp

#include "math_utils.h"
#include <cmath>

// 实现函数
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

double calculateCircleArea(double radius) {
    return 3.14159 * radius * radius;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "math_utils.h"  // 包含头文件

int main() {
    int sum = add(5, 3);  // 调用其他文件中的函数
    std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;
    
    double area = calculateCircleArea(2.0);
    std::cout << "Area: " << area << std::endl;
    
    return 0;
}

编译和链接的过程：

1. 编译阶段（每个.cpp独立编译）：

   编译器：
   main.cpp + math_utils.h → main.o  (目标文件)
   math_utils.cpp + math_utils.h → math_utils.o

   • 编译器看到 add() 的声明，知道有这个函数
   • 但不知道函数的具体实现在哪里

2. 链接阶段：

   链接器：
   main.o + math_utils.o → 可执行程序

   • 链接器找到 add() 函数的实际位置
   • 把所有目标文件"缝"在一起

重要规则总结：

1. 头文件只放声明，源文件放实现（内联函数除外）
2. #include 相当于复制粘贴 - 把头文件内容插入当前位置
3. 避免循环包含 - 头文件互相包含会导致编译错误
4. 使用头文件保护 - #ifndef ... #define ... #endif 防止重复定义
5. 变量声明用 extern：

   // header.h
   extern int globalVar;  // 声明
   
   // source.cpp  
   int globalVar = 10;    // 定义

为什么这么设计？

1. 分离接口和实现 - 使用者只看头文件就知道怎么用
2. 提高编译速度 - 修改一个.cpp文件时，其他文件不需要重新编译
3. 代码重用 - 多个源文件可以包含同一个头文件
4. 模块化开发 - 不同的人可以同时开发不同的模块

记住：头文件是"做什么"的说明书，源文件是"怎么做"的具体实现。