逻辑航线信息学系列教程
头文件
在 C 语言家族程序中，头文件被大量使用。一般而言，每个 C++/C 程序通常由头文件和定义文件组成。头 文件作为一种包含功能函数、数据接口声明的载体文件，主要用于保存程序的声明，而定义文件用于保存程序
的实现。
历史
C++ 是在 C 语言的基础上开发的，早期的 C++ 还不完善，不支持命名空间，没有自己的编译器，而是将 C++ 代码翻译成 C 代码，再通过 C 编译器完成编译。这个时候的 C++ 仍然在使用 C 语言的库，stdio.h、
stdlib.h、string.h 等头文件依然有效；此外 C++ 也开发了一些新的库，增加了自己的头文件，例如：
iostream.h：用于控制台输入输出头文件。
fstream.h：用于文件操作的头文件。
complex.h：用于复数计算的头文件。
和 C 语言一样，C++ 头文件仍然以.h 为后缀，它们所包含的类、函数、宏等都是全局范围的。
后来 C++ 引入了命名空间的概念，计划重新编写库，将类、函数、宏等都统一纳入一个命名空间，这个
命名空间的名字就是 std。std 是 standard 的缩写，意思是“标准命名空间”。
但是这时已经有很多用老式 C++ 开发的程序了，它们的代码中并没有使用命名空间，直接修改原来的库
会带来一个很严重的后果：程序员会因为不愿花费大量时间修改老式代码而极力反抗，拒绝使用新标准的 C++
代码。
C++ 开发人员想了一个好办法，保留原来的库和头文件，它们在 C++ 中可以继续使用，然后再把原来的
库复制一份，在此基础上稍加修改，把类、函数、宏等纳入命名空间 std 下，就成了新版 C++ 标准库。这样
共存在了两份功能相似的库，使用了老式 C++ 的程序可以继续使用原来的库，新开发的程序可以使用新版的
C++ 库。
为了避免头文件重名，新版 C++ 库也对头文件的命名做了调整，去掉了后缀.h，所以老式 C++ 的
iostream.h 变成了 iostream，fstream.h 变成了 fstream。而对于原来 C 语言的头文件，也采用同样的方法，
但在每个名字前还要添加一个 c 字母，所以 C 语言的 stdio.h 变成了 cstdio，stdlib.h 变成了 cstdlib。
需要注意的是，旧的 C++ 头文件是官方所反对使用的，已明确提出不再支持，但旧的 C 头文件仍然可以
使用，以保持对 C 的兼容性。实际上，编译器开发商不会停止对客户现有软件提供支持，可以预计，旧的 C++
头文件在未来数年内还是会被支持。
分类
传统 C++
#include<assert.h>//设定插入点
#include<ctype.h>//字符处理
#include<errno.h>//定义错误码
#include<float.h>//浮点数处理
#include<fstream.h>//文件输入/输出
#include<iomanip.h>//参数化输入/输出
#include<iostream.h>//数据流输入/输出
#include<limits.h>//定义各种数据类型最值常量
#include<locale.h>//定义本地化函数
#include<math.h>//定义数学函数
#include<stdio.h>//定义输入/输出函数
#include<stdlib.h>//定义杂项函数及内存分配函数
#include<string.h>//字符串处理
#include<strstrea.h>//基于数组的输入/输出
#include<time.h>//定义关于时间的函数
#include<wchar.h>//宽字符处理及输入/输出
#include<wctype.h>//宽字符分类
标准 C++
#include<algorithm>//STL 通用算法
#include<bitset>//STL 位集容器
#include<bits/stdc++.h>//编译器 GCC 4.8 支持的万能头文件，基本包含所有头文件
#include<cctype>//C 字符处理
#include<cerrno>//C 的错误报告机制
#include<clocale>
#include<cmath>//兼容 C 语言数学库
#include<complex>//复数类
#include<cstdio>//C 语言输入输出工具
#include<cstdlib>//C 语言通用工具
#include<cstring>//C 字符串
#include<ctime>
#include<deque>//STL 双端队列容器
#include<exception>//异常处理类
#include<fstream>//文件输入输出流
#include<functional>//STL 定义运算函数（代替运算符）
#include<limits>
#include<list>//STL 线性列表容器
#include<map>//STL 映射容器
#include<iomanip>
#include<ios>//基本输入/输出支持
#include<iosfwd>//输入/输出系统使用的前置声明
#include<iostream>//基本输入输出流
#include<queue>//STL 队列容器
#include<set>//STL 集合容器
#include<sstream>//基于字符串的流
#include<stack>//STL 堆栈容器
#include<stdexcept>//标准异常类
#include<streambuf>//底层输入/输出支持
#include<string>//字符串类
#include<utility>//STL 通用模板类
#include<vector>//STL 动态数组容器
#include<cwchar>
#include<cwctype>
在 C++中，标准库的命名空间为 std，因而包含了上述头文件时，一般会使用下列语句：
using namespace std;
C99 版本
#include<complex.h>//复数处理
#include<fenv.h>//浮点环境
#include<inttypes.h>//整数格式转换
#include<stdbool.h>//布尔环境
#include<stdint.h>//整型环境
#include<tgmath.h>//通用类型数学宏
引用头文件
只引用一次头文件
如果一个头文件被引用两次，编译器会处理两次头文件的内容，这将产生错误。为了防止这种情况，标准
的做法是把文件的整个内容放在条件编译语句中，如下：
这种结构就是通常所说的包装器 #ifndef。当再次引用头文件时，条件为假，因为 HEADER_FILE 已定义。
此时，预处理器会跳过文件的整个内容，编译器会忽略它。
有条件引用
有时需要从多个不同的头文件中选择一个引用到程序中。例如，需要指定在不同的操作系统上使用的配置
参数。您可以通过一系列条件来实现这点，如下：
但是如果头文件比较多的时候，这么做是很不妥当的，预处理器使用宏来定义头文件的名称。这就是所谓
的有条件引用。它不是用头文件的名称作为 #include 的直接参数，您只需要使用宏名称代替即可：
SYSTEM_H 会扩展，预处理器会查找 system_1.h，就像 #include 最初编写的那样。SYSTEM_H 可通过 - D 选项被您的 Makefile 定义。
统一头文件管理
在有多个 .h
文件和多个
.c
文件的时候，往往我们会用一个 global.h 的头文件来包括所有的
.h
文
件，然后在除 global.h 文件外的头文件中 包含 global.h 就可以实现所有头文件的包含，同时不会乱。方
便在各个文件里面调用其他文件的函数或者变量。
include <> 与 include "" 的区别
#include < >
引用的是编译器的类库路径里面的头文件。
#include " "
引用的是你程序目录的相对路径中的头文件，如果在程序目录没有找到引用的头文件则到编译
器的类库路径的目录下找该头文件。
逻辑航线培优教育，信息学奥赛培训专家。
扫码添加作者获取更多内容。
