经常听到一个名词——分文件编写。
那么，这是什么？
分文件编写（模块化编程）的含义是将一个程序的代码分多个文件存储，也就是将不同的功能模块放在不同的文件中，并在这些模块之间建立必要的联系，通过模块的互相协作完成整个功能的程序设计方法。
而，它又有什么优点呢？
1.优点
1. 易维护：分文件编写程序可以方便地进行模块化的管理，每个模块都有相对独立的功能和职责，修改其中一个模块不会影响到其他模块的功能，因此程序的维护和更新更加容易。
2. 代码复用：模块化的编程可以使得多个程序共用同一模块，以减少代码的冗余和重复性。
3. 可读性强：分文件编写可以使程序更易读，每个模块的功能和职责清晰明确，易于理解。
4. 提高开发效率：程序员可以同时开发多个模块来实现整个程序，这样可以提高开发效率。
5. 方便测试：模块化的程序可以分别进行测试，这样可以更加方便地识别和解决程序中的问题。
6. 提高程序稳定性：模块化的编程可以减少程序出错的可能性，提高程序的稳定性和可靠性。1. 易维护：分文件编写程序可以方便地进行模块化的管理，每个模块都有相对独立的功能和职责，修改其中一个模块不会影响到其他模块的功能，因此程序的维护和更新更加容易。
1、文件类型
C++程序通常分为三类文件：
头文件（.h）：包含各种声明，用于被cpp文件包含。
模块文件（.cpp）：包含函数定义，也称为功能模块。
主程序文件（.cpp）：包含main()函数的文件，作为程序入口，调用模块文件中实现的方法。
1.1、头文件
头文件的存在是为了联系多个源文件，它们是源文件之间的接口。与C语言类似，C++要求先声明后使用，但编译时是单文件编译的。下面是一个没有头文件的例子：
// main.cpp
void fun(); // 必须先声明，否则会出错
int main(){
fun(); // 调用fun函数
}
// fun.cpp
#include <iostream>
void fun(){
std::cout << "This is fun." << std::endl;
}
通过命令"g++ main.cpp fun.cpp"编译这两个文件后，可以正常运行。需要了解的是，C++的编译过程是将每个文件单独编译，然后通过链接将编译得到的多个文件组合成一个可执行程序。编译时只检查函数声明，只要该文件在之前声明过函数，就能成功编译。函数定义在链接阶段检查，链接是多个文件共同参与的。在上述例子中，main.cpp必须先声明函数fun()才能通过编译，尽管在main.cpp中没有定义该函数，但在链接时发现fun.cpp定义了该函数，因此程序是正确的。
然而，每次使用其他文件的函数都要手动先声明是很繁琐且容易出错的。因此，我们将声明语句放入一个文件中，称之为"头文件"。如果需要使用某个函数，就将其所在的头文件包含进来，头文件的内容会在编译前粘贴到源文件中，这样在编译时就能正常通过。接下来看一个使用了头文件的例子：
// main.cpp
#include "header.h"
int main(){
fun();
}
// header.h
#ifndef HEADER_H
#define HEADER_H
void fun();
#endif
// fun.cpp
#include <iostream>
void fun(){
std::cout << "This is fun." << std::endl;
}
头文件的内容通常会使用条件编译预处理语句（如上例）包围起来，以防止由于依赖关系的问题被多次包含。
既然了解了头文件的作用，那么哪些内容应该放在头文件中？哪些不应该放在头文件中？很简单，如果这部分需要复制给每个相关的cpp文件，就将其放在头文件中；如果在多个cpp文件中复制后可能导致链接错误，就不要放在头文件中。具体来看：
函数声明：显然应该放在头文件中，前面已经讲过。
类定义、结构定义：想象下函数定义的逻辑，似乎不能放在头文件中。但实际上应该放在头文件中。首先，每个cpp文件应该有一个定义，编译器才能知道如何为对象分配空间。其次，类型定义不会在内存上分配空间。
模板函数：编译器必须根据函数模板在编译时实例化对应的函数，所以应该放在头文件中。
内联函数：在编译时插入调用位置，因此也应该放在头文件中。
函数定义：不要！C++规定一个程序中同一签名的函数只能有一个定义。如果将函数定义放在头文件中，并且多个cpp文件包含了该头文件，链接时会出现多个定义版本，导致链接错误。
变量定义：不要！与上述情况类似，被多个文件包含时会有多次定义同一个变量的问题，导致链接错误。但是，static变量和extern变量可以在多个文件中出现，以及宏定义的常量，因为这些不会引起链接错误。
1.2、cpp源文件
在将头文件的内容抽离出去后，剩下的内容可以放在cpp文件中。在cpp文件中，除了需要包含对应的头文件之外，没有什么变化。
尽管都是cpp文件，仍然有必要将其视为模块文件和主程序文件。在实际开发中，模块文件和主程序文件的功能提供者和使用者通常由不同的人开发。
2、多文件编译
如果使用Windows下的集成开发环境，只需点击"Build"按钮，一键搞定，但你可能对这个过程的理解会有所欠缺。因此，以Linux为例，介绍最简单的多文件编译命令：
g++ main.cpp fun.cpp -o out # 列举所有要编译的文件
也可以先单独编译为.o文件，然后再链接：
g++ -c main.cpp -o main.o
g++ -c fun.cpp -o fun.o
g++ main.o fun.o -o out
第二种方式可能会引起疑惑——为什么这么麻烦？然而，这种方式提供了一个优点——模块编译更新。只需要编译修改过的文件，再与其他文件进行链接，无需重新编译整个项目。
在实际项目中，项目文件数量可能非常多，不管使用哪种方式，都需要逐一列出文件，这并不实际。集成开发环境工具自然没有这个问题。但是在Linux上，也可以使用Makefile来进行项目管理，实现自动编译。当然，这又是另一个需要学习的方面了。