C++声明与定义以及头文件与源文件的用途
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一、声明与定义
- 声明（Declaration）：告诉编译器变量或函数的名称和类型，但不分配内存。声明可以被看作是对编译器的一个通知，告诉它某个标识符的类型。一个变量或函数可以被多次声明，但只能被定义一次。
- 定义（Definition）：是创建一个可执行代码实体的过程，它分配内存并初始化变量或函数。定义只能有一个，并且必须在程序的某个地方出现，以便编译器知道如何生成相应的代码。
1.1 变量举例
(a) extern int ix = 1024; (b) int iy; (c) extern int iz; (d) extern const int &ri;
1.2 讲解
(a) extern int ix = 1024; 这是一个定义。extern 关键字表明 ix 变量可能在别的地方定义，但在这个声明中，它被初始化了，因此它是一个定义。即使 extern 通常用于指示变量或函数在别处定义，如果一个 extern 声明包含初始化，它仍然是一个定义。
(b) int iy; 这是一个定义。这里没有使用 extern，并且变量 iy 被声明但没有初始化，它将在声明它的文件中被定义。
© extern int iz; 这是一个声明。这里使用了 extern，并且没有初始化，所以它告诉编译器 iz 变量在别的地方定义，这里只是声明它的类型。
(d) extern const int &ri; 这是一个声明。这里声明了一个引用类型 const int & 并且使用了 extern，意味着这个引用指向的常量整型变量在别的地方定义。由于没有初始化，它是一个声明。
二、头文件和源文件有不同的用途
- 头文件：通常用于声明，即告诉编译器变量或函数的名称和类型，但不定义它们。头文件被多个源文件包含，以共享接口和声明。
- 源文件：用于定义，即实际创建变量或函数的内存并提供实现细节。
2.1 变量举例
(a) int var; (b) const double pi = 3.1416; (c) extern int total = 255; (d) const double sq2 = sqrt(2.0);
2.2 讲解
(a) int var; 这是一个变量定义，应该放在源文件中。因为它分配了内存，所以只能有一个定义。如果放在头文件中，每个包含该头文件的源文件都会尝试定义它，导致重复定义错误。
(b) const double pi = 3.1416; 这是一个定义，因为它初始化了常量。这个定义应该放在源文件中。然而，如果pi是一个常量值，且在多个地方使用，可以将其作为内联变量（inline variable）放在头文件中，以避免在每个使用它的源文件中重复相同的值。
© extern int total = 255; 这是一个定义，因为extern声明了一个外部链接的变量，并且这里还提供了初始化。由于extern通常用于声明，但当它与初始化一起使用时，它实际上创建了一个定义。这个定义应该放在源文件中，并且只有一个源文件应该包含这个定义，以避免重复定义。
(d) const double sq2 = sqrt(2.0); 这是一个定义，因为它初始化了一个常量。然而，这个初始化依赖于一个函数调用sqrt，这使得它不能放在头文件中，因为函数调用不能作为内联变量的初始化。这个定义应该放在源文件中。
