c/c++头文件里定义或声明变量、函数、命名空间和类遇到的问题

头文件主要作用有两个：

• 一是把很多其他文件需要重复使用的函数变量等在此声明，在需要的地方include，头文件本身并不参与编译，但他的内容却在多个cpp文件得到了编译；

• 二是给使用你函数文件的人看的。那既然是说明，那么头文件里面放的自然就是关于函数，变量，类的“声明”了。记着，是“声明”，不是“定义”。

误区举例：既然是声明，所以，最好不要在头文件里直接定义什么东西，比如全局变量或函数的直接实现

test01.h

#ifndef TEST01
#define TEST01

int val;//定义

extern int val=0;//定义

namespace A{
    int val;//定义
}

void test()
{
    cout<<"写法错误"<<endl;
}//定义

//这里的变量、命名空间和函数是个全局变量的定义，一旦这个头文件被两个或两个以上的cpp文件引用的话，编译器会立马报错重复定义，不合法！
#endif

那怎么办？

头文件里写声明，对应cpp文件里写定义（定义只允许有一次），其它调用的cpp文件不用重复定义

更改为：test01.h

#ifndef TEST01
#define TEST01

extern int val;//变量的声明

namespace A{
    extern int val;//变量的声明
}

void test();//函数的声明

#endif

test01.cpp

#include "test01.h"

int val;//变量的定义

namespace A{
  int val;//变量的定义
}

void test();//函数的定义

但是，这个规则有三个例外

1.头文件中可以写const对象的定义

#ifndef TEST01
#define TEST01

const int val=1;//常量的声明

#endif

• 即使它被包含到其他多个.cpp文件中，这个对象也都只在包含它的 那个文件中有效，对其他文件来说是不可见的，所以便不会导致多重定义。

• 同时，因为这些.cpp文件中的该对象都是从一个头文件中包含进去的，这样也就保证了这些.cpp文件中的这个const对象的值是相同的，可相当于cpp文件之间的宏定义。同理，static对象的定义也可以放进头文件。

​ 2.头文件中可以写内联函数（inline)的定义

test01.h

#ifndef TEST01
#define TEST01

inline void test()
{
    cout<<"写法正确"<<endl;
}//对于内联函数，可以直接在头文件中定义函数实现，不会出错

#endif

解释：

• 因为inline函数是需要编译器在遇到它的地方根据它的定义把它内联展开的，而并非是普通函数那样可以先声明再链接的（内联函数不会链接），所以编译器就需要在编译时看到内联函数的完整定义才行。C++规定，内联函数可以在程序中定义多次。

• 只要相同的内联函数在一个头文件中只出现一次，并且在所有的.cpp文件中，这个内联函数的定义是一样的，就能通过编译。

​ 3.头文件中可以写类（class）的定义

所以，在程序中创建一个类的对象时，编译器只有在这个类的定义完全可见的情况下，才能知道这个类的对象应该如何布局，所以，关于类的定义的要求，跟内联函数是基本一样的

test01.h

#ifndef TEST01
#define TEST01

class test{
   public: 
    int val;
    void print();//函数声明
};

#endif

test01.cpp

#include "test01.h"

void test::print(){
    cout<<"合法的"<<endl;
}//在cpp文件中写函数的实现

或者直接test01.h

#ifndef TEST01
#define TEST01

class test{
   public: 
    int val;
    void print(){
        cout<<"合法的"<<endl;
    }//在类的定义中写实现函数
};

#endif

解释：

• 类的定义中包含着数据成员和函数成员。数据成员是要等到具体的对象被创建时才会被定义（分配空间），但函数成员却是需要在一开始就被定义的，这也就 是我们通常所说的类的实现。一般，我们的做法是，把类的定义放在头文件中，而把函数成员的实现代码放在一个.cpp文件中。
• 还有另一种办法，那就是直接把函数成员的实现代码也写进类定义里面。在C++的类中，如果函数成员在类的定义体中被定义，那么编译器会视这个函数为内联的。因此，把函数成员的定义写进类定义体，一起放进头文件中，是合法的。