在C++程式設計過程中，隨著專案的越來越大，程式碼也會越來越多，並且難以管理和分析。於是，在C++中就要分出了頭(.h)檔案和實現(.cpp)檔案，並且也有了Package的概念。

對於以C起步，C#作為“母語”的我剛開始跟著導師學習C++對這方面還是感到很模糊。雖然我可以以C的知識面對C++的語法規範，用C#的思想領悟C++中類的使用。但是C#中定義和實現是都在一個檔案中(其實都是在類裡面)，而使用C的時候也只是程式設計的剛剛起步，所寫的程式也只要一個檔案就夠了。因此對於C++的Package理解以及.h檔案和.cpp檔案的總是心存糾結。

幸好導師有詳細的PPT讓我瞭解，一次對於Package的認識就明白多了。簡單講，一個Package就是由同名的.h和.cpp檔案組成。當然可以少其中任意一個檔案：只有.h檔案的Package可以是介面或模板(template)的定義；只有.cpp檔案的Package可以是一個程式的入口。

當然更具體詳細的講解，歡迎下載導師的教學PPT-Package來了解更多。

不過我在這裡想講的還是關於.h檔案和.cpp檔案

知道Package只是相對比較巨集觀的理解：我們在專案中以Package為編輯物件來擴充套件和修正我們的程式。編寫程式碼時具體到應該把什麼放到.h檔案，又該什麼放在.cpp檔案中，我又迷惑了。

雖然Google給了我很多的連結，但是大部分的解釋都太籠統了：申明寫在.h檔案，定義實現寫在.cpp檔案。這個解釋沒有差錯，但是真正下手起來，又會發現不知道該把程式碼往哪裡打。

於是我又把這個問題拋給了導師，他很耐心地給我詳詳細細地表述瞭如何在C++中進行程式碼分離。很可惜，第一次我聽下了，但是沒有聽太懂，而且本來對C++就瞭解不深，所以也沒有深刻的印象。

經過幾個專案的試煉和體驗之後，我又拿出這個問題問導師，他又一次耐心地給我講解了一遍（我發誓他絕對不是忘記了我曾經問過同樣的問題），這次我把它記錄了下來。

為了不再忘記，我將它們總結在這裡。

概覽

*申明：declaration
   *定義：definition

標頭檔案

標頭檔案的所有內容，都必須包含在

#ifndef  {Filename}              
 #define       {Filename}              
 
 //  {Content of head file}              
 
 #endif        

這樣才能保證標頭檔案被多個其他檔案引用(include)時，內部的資料不會被多次定義而造成錯誤

inline限定符

在標頭檔案中，可以對函式用inline限定符來告知編譯器，這段函式非常的簡單，可以直接嵌入到呼叫定義之處。

當然inline的函式並不一定會被編譯器作為inline來實現，如果函式過於複雜，編譯器也會拒絕inline。

因此簡單說來，程式碼最好短到只有3-5行的才作為inline。有迴圈，分支，遞迴的函式都不要用做inline。

對於在類定義內定義實現的函式，編譯器自動當做有inline請求（也是不一定inline的）。因此在下邊，我把帶有inline限定符的函式成員和寫在類定義體內的函式成員統稱為“要inline的函式成員”

非模板型別

全域性型別

就像前面籠統的話講的：申明寫在.h檔案。

對於函式來講，沒有實現體的函式，就相當於是申明；而對於資料型別（包括基本型別和自定義型別）來說，其申明就需要用extern來修飾。

然後在.cpp檔案裡定義、實現或初始化這些全域性函式和全域性變數。

不過導師一直反覆強調：不許使用全域性函式和全域性變數。用了之後造成的後果，目前就是交上去的作業專案會扣分。當然不能用自有不能用的理由以及解決方案，不過不在目前的討論範圍內。

自定義型別

對於自定義型別，包括類（class）和結構體（struct），它們的定義都是放在.h檔案中。其成員的申明和定義就比較複雜了，不過看上邊的表格，還是比較清晰的。

函式成員

函式成員無論是否帶有static限定符，其申明都放在.h檔案的類定義內部。

對於要inline的函式成員其定義放在.h檔案；其他函式的實現都放在.cpp檔案中。

資料成員

資料成員的申明與定義都是放在.h檔案的類定義內部。對於資料型別，關鍵問題是其初始化要放在什麼地方進行。

對於只含有static限定符的資料成員，它的初始化要放在.cpp檔案中。因為它是所有類物件共有的，因此必須對它做合適的初始化。

對於只含有const限定符的資料成員，它的初始化只能在建構函式的初始化列表中完成。因為它是一經初始化就不能重新賦值，因此它也必須進行合適的初始化。

對於既含有static限定符，又含有const限定符的資料成員，它的初始化和定義同時進行。它也是必須進行合適的初始化

對於既沒有static限定符，又沒有const限定符的資料成員，它的值只針對本物件可以隨意修改，因此我們並不在意它的初始化什麼時候進行。

模板型別

C++中，模板是一把開發利器，它與C#，Java的泛型很相似，卻又不盡相同。以前，我一直只覺得像泛型，模板這種東西我可能一輩子也不可能需要使用到。但是在導師的強制逼迫使用下，我才真正體會到模板的強大，也真正知道要如何去使用模板，更進一步是如何去設計模板。不過這不是三言兩語可以講完的，就不多說了。

對於模板，最重要的一點，就是在定義它的時候，編譯器並不會對它進行編譯，因為它沒有一個實體可用。

只有模板被具體化（specialization）之後（用在特定的型別上），編譯器才會根據具體的型別對模板進行編譯。

所以才定義模板的時候，會發現編譯器基本不會報錯（我當時還很開心的：我寫程式碼盡然會沒有錯誤，一氣呵成），也做不出智慧提示。但是當它被具體用在一個類上之後，錯誤就會大片大片的出現，卻往往無法準確定位。

因此設計模板就有設計模板的一套思路和方式，但是這跟本文的主題也有偏。

因為模板的這種特殊性，它並沒有自己的準確定義，因此我們不能把它放在.cpp檔案中，而要把他們全部放在.h檔案中進行書寫。這也是為了在模板具體化的時候，能夠讓編譯器可以找到模板的所有定義在哪裡，以便真正的定義方法。

至於模板類函式成員的定義放在哪裡，導師的意見是放在類定義之外，因為這樣當你看類的時候，一目瞭然地知道有那些方法和資料；我在用Visual Studio的時候檢視到其標準庫的實現，都是放在類內部的。

可能是我習慣了C#的風格，我比較喜歡把它們都寫在類內部，也因為在開發過程中，所使用的編輯器都有一個強大的功能：程式碼摺疊。

當然還有其他原因就是寫在類外部，對於每一個函式成員的實現都需要把模板型別作為限定符寫一遍，把類名限定符也要寫一遍。

參考文獻：