Файл заголовков | это... Что такое Файл заголовков? (original) (raw)
Заголовочный файл (иногда головной файл, англ. header file) (или подключаемый файл) — в языках программирования Си и C++ файл, содержащий определения типов данных, структуры, прототипы функций, перечисления, макросы препроцессора. Имеет по умолчанию расширение .h; иногда для заголовочных файлов языка C++ используют расширение .hpp. Заголовочный файл используется путём включения его текста в данный файл директивой препроцессора #include.
Заголовочный файл в общем случае может содержать любые конструкции языка программирования, но на практике исполняемый код (за исключением inline функций в C++) в заголовочные файлы не помещают. Например, идентификаторы, которые должны быть объявлены более чем в одном файле, удобно описать в заголовочном файле, а затем его подключать по мере надобности.
Основная задача, которой служат заголовочные файлы — возможность использовать типы и функции, исходный текст которых находится вне программного файла, в который он включён. На этом же принципе построены библиотеки: в заголовочном файле перечисляются содержащиеся в библиотеке функции и используемые ею структуры/типы, при этом исходный текст библиотеки может находиться отдельно от текста программы, использующей функции библиотеки или вообще быть недоступным.
Например, в языках программирования Си и C++ функции стандартной библиотеки по сложившейся традиции объявляют в заголовочных файлах. Подробнее смотрите Стандартная библиотека языка Си и Стандартная библиотека C++
Преимущества использования
В большинстве современных языков программирования, корректность функционирования программ зависит от ее собственных компонентов (подпрограмма), а эти компоненты могут распространяться ввиде файлов, компилируемых отдельно. Если подпрограмму необходимо использовать где-то еще, где она не определена, возникает необходимость в использовании предварительного объявления или прототипа функции. Например, функция определена следующим образом в одном исходном файле:
int add(int a, int b) { return a + b; }
Она может быть объявлена (при помощи прототипа функции), а затем можно ссылаться на нее в другом исходном файле:
extern int add(int, int);
int triple(int x) { return add(x, add(x, x)); }
Тем не менее, такое упрощенное приближение требует чтобы программист обеспечил объявление функции для add в двух местах — в файле, содержащем ее выполнение, и в файле, в котором она используется. В случае изменения определения функции программист должен не забыть обновить все прототипы, использованные в программе.
Заголовочный файл является решением этой проблемы. В заголовочном файле модуля объявляется каждая функция, объект и тип данных, являющихся частью интерфейса вызова модуля — например, в этом случае заголовочный файл может содержать только объявление функции add. Каждый исходный файл, ссылающийся на функцию add должен использовать директиву #include для подключения заголовочного файла:
/* File add.h */ #ifndef ADD_H #define ADD_H
int add(int, int);
#endif /* ADD_H */
/* File triple.c */ #include "add.h"
int triple(int x) { return add(x, add(x, x)); }
Это облегчает поддержку: при изменении определения должно быть обновлено лишь одно объявление (то, которое находится в заголовочном файле). К исходному файлу также можно подключать заголовочный файл, содержащий определение, используемые в исходниках. Это позволяет компилятору проверять объявление и определение на корректность.
/* File add.c */ #include "add.h"
int add(int a, int b) { return a + b; }
Обычно заголовочные файлы применяются только для более чёткого определения интерфейса и обычно содержат комментарии, поясняющие способы использования компонентов, объявленных в файле. В приведенном примере использованные подпрограммы выделены в отдельные исходные файлы, которые должны компилироваться отдельно. (Исключением в языках Си и C++ являются встраиваемые функции, которые зачастую включаются в заголовочный файл из-за того, что в большинстве случаев использования не получается правильно раскрыть встраиваемую функцию без обращений к их определению во время компиляции.)
Альтернативные варианты
Заголовочные файлы - не единственное решение проблем доступа к идентификаторам, объявленным в различных файлах. У них есть недостаток, заключающийся в необходимости вносить изменния в двух местах (исходный и заголовочный файлы) каждый раз при изменении определения. Некоторые более новые языки (такие как Java) вместо заголовочных файлов используют схемы наименования, позволяющие компилятору использовать исходные файлы, связанные с интерфейсами и использованиями классов.
Ссылки
Wikimedia Foundation.2010.