C++中的頭文件和源文件詳解
一、C++編譯模式
通常，在一個C++程序中，只包含兩類文件——.cpp文件和.h文件。其中，.cpp文件被稱作C++源文件，裡面放的都是C++的源代碼；而.h文件則被稱作C++頭文件，裡面放的也是C++的源代碼。
C+ +語言支持“分別編譯”（separate compilation）。也就是說，一個程序所有的內容，可以分成不同的部分分別放在不同的.cpp文件裡。 .cpp文件裡的東西都是相對獨立的，在編譯（compile）時不需要與其他文件互通，只需要在編譯成目標文件後再與其他的目標文件做一次鏈接（link）就行了。比如，在文件a.cpp中定義了一個全局函數“void a() {}”，而在文件b.cpp中需要調用這個函數。即使這樣，文件a.cpp和文件b.cpp並不需要相互知道對方的存在，而是可以分別地對它們進行編譯， 編譯成目標文件之後再鏈接，整個程序就可以運行了。
這是怎麼實現的呢？從寫程序的角度來講，很簡單。在文件b.cpp中，在調用“void a()”函數之前，先聲明一下這個函數“void a();”，就可以了。這是因為編譯器在編譯b.cpp的時候會生成一個符號表（symbol table），像“void a()”這樣的看不到定義的符號，就會被存放在這個表中。再進行鏈接的時候，編譯器就會在別的目標文件中去尋找這個符號的定義。一旦找到了，程序也就可以順利地生成了。
注意這裡提到了兩個概念，一個是“定義”，一個是“聲明”。簡單地說，“定義”就是把一個符號完完整整地描述出來：它是變量還是函數，返回什麼類型，需要什麼參數等等。而“聲明”則只是聲明這個符號的存在，即告訴編譯器，這個符號是在其他文件中定義的，我這裡先用著，你鏈接的時候再到別的地方去找找看它到底是什麼吧。定義的時候要按C++語法完整地定義一個符號（變量或者函數），而聲明的時候就只需要寫出這個符號的原型了。 需要注意的是，一個符號，在整個程序中可以被聲明多次，但卻要且僅要被定義一次。試想，如果一個符號出現了兩種不同的定義，編譯器該聽誰的？
這種機制給C++程序員們帶來了很多好處，同時也引出了一種編寫程序的方法。考慮一下，如果有一個很常用的函數“void f() {}”，在整個程序中的許多.cpp文件中都會被調用，那麼，我們就只需要在一個文件中定義這個函數，而在其他的文件中聲明這個函數就可以了。一個函數還好對付，聲明起來也就一句話。但是，如果函數多了，比如是一大堆的數學函數，有好幾百個，那怎麼辦？能保證每個程序員都可以完完全全地把所有函數的形式都準確地記下來並寫出來嗎？
二、什麼是頭文件
很顯然，答案是不可能。但是有一個很簡單地辦法，可以幫助程序員們省去記住那麼多函數原型的麻煩：我們可以把那幾百個函數的聲明語句全都先寫好，放在一個文件裡，等到程序員需要它們的時候，就把這些東西全部copy進他的源代碼中。