您似乎在询问如何将定义与声明分开，尽管头文件还有其他用途。

答案是c++不“需要”这个。如果将所有内容都标记为内联(对于类定义中定义的成员函数来说，这是自动的)，则不需要分离。你可以在头文件中定义一切。

你想分手的原因可能是:

改善构建时间。 在没有定义源的情况下链接到代码。 避免将所有内容标记为“内联”。

如果你更普遍的问题是，“为什么c++和Java不一样?”，那么我不得不问，“为什么你写c++而不是Java?”- p;

但是，更严重的是，c++编译器不能像javac那样直接进入另一个翻译单元，并找出如何使用它的符号。头文件需要向编译器声明在链接时它期望可用的内容。

所以#include是一个直接的文本替换。如果你在头文件中定义所有东西，预处理器最终会对项目中的每个源文件创建一个巨大的复制和粘贴，并将其提供给编译器。c++标准在1998年被批准的事实与此无关，这是c++的编译环境如此紧密地基于C的事实。

转换我的评论来回答你接下来的问题:

编译器如何找到包含代码的.cpp文件

It doesn't, at least not at the time it compiles the code that used the header file. The functions you're linking against don't even need to have been written yet, never mind the compiler knowing what .cpp file they'll be in. Everything the calling code needs to know at compile time is expressed in the function declaration. At link time you will provide a list of .o files, or static or dynamic libraries, and the header in effect is a promise that the definitions of the functions will be in there somewhere.

有些人认为头文件是一种优势:

It is claimed that it enables/enforces/allows separation of interface and implementation -- but usually, this is not the case. Header files are full of implementation details (for example member variables of a class have to be specified in the header, even though they're not part of the public interface), and functions can, and often are, defined inline in the class declaration in the header, again destroying this separation. It is sometimes said to improve compile-time because each translation unit can be processed independently. And yet C++ is probably the slowest language in existence when it comes to compile-times. A part of the reason is the many many repeated inclusions of the same header. A large number of headers are included by multiple translation units, requiring them to be parsed multiple times.

归根结底，头文件系统是70年代C语言刚被设计出来时的产物。当时，计算机的内存非常少，将整个模块保存在内存中是不可能的。编译器必须从文件顶部开始读取，然后线性地遍历源代码。报头机制支持这一点。编译器不需要考虑其他翻译单元，它只需要从上到下读取代码。

c++为了向后兼容而保留了这个系统。

今天，这毫无意义。它效率低下，容易出错，而且过于复杂。如果目标是分离接口和实现，还有更好的方法。

然而，c++ 0x的建议之一是添加一个适当的模块系统，允许代码像。net或Java那样被编译成更大的模块，所有这些都是一次性的，而且没有头文件。这个提议在c++ 0x中没有被采纳，但我相信它仍然属于“我们希望以后再做这个”的范畴。也许在TR2或类似的地方。

它不需要一个与main中相同功能的单独头文件。只有在使用多个代码文件开发应用程序以及使用之前未声明的函数时才需要它。

这真的是一个范围问题。

您似乎在询问如何将定义与声明分开，尽管头文件还有其他用途。

答案是c++不“需要”这个。如果将所有内容都标记为内联(对于类定义中定义的成员函数来说，这是自动的)，则不需要分离。你可以在头文件中定义一切。

你想分手的原因可能是:

改善构建时间。 在没有定义源的情况下链接到代码。 避免将所有内容标记为“内联”。

如果你更普遍的问题是，“为什么c++和Java不一样?”，那么我不得不问，“为什么你写c++而不是Java?”- p;

但是，更严重的是，c++编译器不能像javac那样直接进入另一个翻译单元，并找出如何使用它的符号。头文件需要向编译器声明在链接时它期望可用的内容。

所以#include是一个直接的文本替换。如果你在头文件中定义所有东西，预处理器最终会对项目中的每个源文件创建一个巨大的复制和粘贴，并将其提供给编译器。c++标准在1998年被批准的事实与此无关，这是c++的编译环境如此紧密地基于C的事实。

转换我的评论来回答你接下来的问题:

编译器如何找到包含代码的.cpp文件

It doesn't, at least not at the time it compiles the code that used the header file. The functions you're linking against don't even need to have been written yet, never mind the compiler knowing what .cpp file they'll be in. Everything the calling code needs to know at compile time is expressed in the function declaration. At link time you will provide a list of .o files, or static or dynamic libraries, and the header in effect is a promise that the definitions of the functions will be in there somewhere.

c++的设计目的是在C基础设施中添加现代编程语言的特性，而无需不必要地更改C语言中与语言本身无关的任何内容。

是的，在这一点上(在第一个c++标准诞生10年之后，在它开始大量使用20年之后)，很容易会问为什么它没有一个合适的模块系统。很明显，现在设计的任何新语言都不能像c++那样工作。但这不是c++的意义所在。

c++的重点是进化，是现有实践的平稳延续，只是添加新的功能，而不(经常)破坏对用户社区来说足够有效的东西。

这意味着，与其他语言相比，它使一些事情变得更困难(特别是对于开始一个新项目的人)，而另一些事情则更容易(特别是对于维护现有代码的人)。

因此，与其期待c++变成c#(这毫无意义，因为我们已经有了c#)，为什么不选择正确的工具来完成这项工作呢?就我自己而言，我努力用现代语言(我碰巧使用c#)编写大量的新功能，并且我有大量现有的c++，我将它们保存在c++中，因为重新编写它们将没有真正的价值。它们融合得很好，所以基本上是无痛的。

如果你想让编译器自动找到其他文件中定义的符号，你需要强迫程序员把这些文件放在预定义的位置(就像Java包的结构决定了项目的文件夹结构)。我更喜欢头文件。此外，你还需要你所使用的库的源代码，或者一些统一的方法来把编译器需要的信息放在二进制文件中。