函数声明 - 简书

和其他名字一样，函数的名字也必须在使用之前声明。
类似于变量，函数只能定义一次，但可以声明多次。(虚函数例外，可以只有声明没有定义)
函数的声明和函数的定义非常类似，唯一的区别是函数声明无须函数体，用一个分号替代即可。因为函数的声明不包含函数体，所以也就无须形参的名字。事实上，在函数的声明中经常省略形参的名字。尽管如此，写上形参的名字还是有用处的，它可以帮助使用者更好地理解函数的功能：
函数的三要素（返回类型、函数名、形参类型）描述了函数的接口，说明了调用该函数所需的全部信息。函数声明也称作函数原型(function prototype)。

在头文件中进行函数声明

我们建议变量在头文件中声明，在源文件中定义。与之类似，函数也应该在头文件中声明而在源文件中定义。

如果要在不同文件中使用同一个类，类的定义就必须保持一致。
为了确保各个文件中类的定义一致，类通常被定义在头文件中，而且类所在头文件的名字应与类的名字一样。例如，库类型string在名为string的头文件中定义。又如，我们应该把Sales_data类定义在名为Sales_data.h的头文件中。

头文件通常包含那些只能被定义一次的实体，如类、const和constexpr变量等【内联函数和constexpr函数可以在程序中多次定义。毕竟，编译器要想展开函数仅有函数声明是不够的，还需要函数的定义。不过，对于某个给定的内联函数或者constexpr函数来说，它的多个定义必须完全一致。基于这个原因，内联函数和constexpr函数通常定义在头文件中。】头文件也经常用到其他头文件的功能。例如，我们的Sales_data类包含有一个string成员，所以Sales_data.h必须包含string.h头文件。同时，使用Sales_data类的程序为了能操作bookNo成员需要再一次包含string.h头文件。
这样，事实上使用Sales_data类的程序就先后两次包含了string.h头文件：一次是直接包含的，另有一次是随着包含Sales_data.h被隐式地包含进来的。有必要在书写头文件时做适当处理，使其遇到多次包含的情况也能安全和正常地工作。
NOTE：头文件一旦改变，相关的头文件必须重新编译以获取更新过的声明。

看起来把函数的声明直接放在使用该函数的源文件中是合法的，也比较容易被人接受；但是这么做可能会很烦琐而且容易出错。相反，如果把函数声明放在头文件中，就能确保同一函数的所有声明保持一致。而且一旦我们想改变函数的接口，只需改变一条声明即可。

定义函数的源文件应该把含有函数声明的头文件包含进来，编译器负责验证函数的定义和声明是否匹配。

NOTE:含有函数声明的头文件应该被包含到定义函数的源文件中。

预处理器

确保头文件多次包含仍能安全工作的常用技术是预处理(preprocessor),它由C++语言从C语言继承而来。预处理器是在编译之前执行的一段程序，可以部分地改变我们所写的程序。之前已经用到了一项预处理功能 #include , 当预处理器看到 #include 标记时就会用指定的头文件的内容代替 #include。

C++程序还会用到的一项预处理功能是头文件保护符(header guard), 头文件保护符依赖于预处理变量。预处理变量有两种状态：已定义和未定义。#define指令把一个名字设定为预处理变量，另外两个指令则分别检查某个指定的预处理变量是否已经定义： #ifdef 当且仅当变量已定义时为真，#ifndef 当且仅当变旦未定义时为真。一旦检查结果为真，则执行后续操作直至遇到 #endif 指令为止。

    /*使用这些功能就能有效地防止重复包含的发生：*/
    #ifndef SALES DATA H
    #define SALES DATA H
    #include <string>
        struct Sales_data {
            std::string bookNo;
            unsigned units_sold = O;
            double revenue = 0.0;
        }；
    #endif

第一次包含Sales_data.h时，主fndef的检查结果为真，预处理器将顺序执行后面的操作直至遇到#endif为止。此时，预处理变SALES_DATA_H的值将变为已定义，而且Sales_data.h也会被拷贝到我们的程序中来。后面如果再一次包含Sales_data.h,则#ifndef的检查结果将为假，编译器将忽略＃ifndef 到 #endif 之间的部分。

Warning:预处理变量无视C廿语言中关于作用域的规则。
整个程序中的预处理变量包括头文件保护符必须唯一，通常的做法是基于头文件中类的名字来构建保护符的名字，以确保其唯一性。为了避免与程序中的其他实体发生名字冲突，一般把预处理变量的名字全部大写。

Best Practices:头文件即使（目前还）没有被包含在任何其他头文件中，也应该设置保护符。头文件保护符很简单，程序员只要习惯性地加上就可以了，没必要太在乎你的程序到底需不需要。