c++在1998年被批准，那么为什么要这样设计呢?使用单独的头文件有什么好处?

实际上头文件在第一次检查程序时变得非常有用，检查头文件(仅使用文本编辑器)可以让您概述程序的体系结构，不像其他语言，您必须使用复杂的工具来查看类及其成员函数。

c++是这样做的，因为C是这样做的，所以真正的问题是为什么C要这样做?维基百科对此做了一些说明。

较新的编译语言(例如 Java、c#)不使用转发 声明;标识符 从源自动识别 文件和读取直接从动态 符号库。这意味着头文件 不需要文件。

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。

以我的理解(有限的-我通常不是一个C开发人员)，这是植根于C。记住，C不知道类或名称空间是什么，它只是一个很长的程序。另外，在使用函数之前必须声明它们。

例如，下面应该给出一个编译器错误:

void SomeFunction() {
    SomeOtherFunction();
}

void SomeOtherFunction() {
    printf("What?");
}

错误应该是“SomeOtherFunction未声明”，因为您在声明它之前调用了它。解决这个问题的一种方法是将SomeOtherFunction移到SomeFunction之上。另一种方法是先声明函数的签名:

void SomeOtherFunction();

void SomeFunction() {
    SomeOtherFunction();
}

void SomeOtherFunction() {
    printf("What?");
}

这让编译器知道:在代码的某个地方，有一个名为SomeOtherFunction的函数返回void，不接受任何参数。因此，如果您遇到试图调用SomeOtherFunction的代码，不要惊慌，而是去寻找它。

现在，假设在两个不同的.c文件中有SomeFunction和SomeOtherFunction。然后你必须在Some.c中#包含“SomeOther.c”。现在，向other .c中添加一些“私有”函数。由于C不知道私有函数，因此该函数也可以在Some.c中使用。

这就是.h文件的作用:它们指定你想从一个.c文件中“导出”的所有函数(和变量)，这些函数可以在其他.c文件中访问。这样，您就获得了类似于Public/Private作用域的东西。此外，您可以将这个.h文件提供给其他人，而不必共享您的源代码- .h文件也适用于编译过的.lib文件。

主要原因是为了方便，为了源代码保护和应用程序各部分之间的解耦。

那是C。c++引入了类和私有/公共修饰符，所以当你仍然可以询问是否需要它们时，c++ AFAIK仍然要求在使用它们之前声明函数。此外，许多c++开发人员也是或曾经是C开发人员，并将他们的概念和习惯转移到c++中——为什么要改变没有破坏的东西呢?

c++是在1998年被批准的，但它的使用时间比那要长得多，而且批准主要是规定当前的用法，而不是强加结构。由于c++是基于C语言的，而C语言有头文件，所以c++也有头文件。

使用头文件的主要原因是支持文件的单独编译，并最小化依赖关系。

假设我有foo.cpp，我想使用bar.h/bar.cpp文件中的代码。

我可以在foo.cpp中#包含“bar.h”，然后编程和编译foo.cpp，即使bar.cpp不存在。头文件向编译器承诺bar.h中的类/函数将在运行时存在，并且它已经拥有了它需要知道的一切。

当然，如果bar.h中的函数没有body当我试图链接我的程序时，它就不会链接，我就会得到一个错误。

一个副作用是，您可以在不透露源代码的情况下为用户提供头文件。

另一种情况是，如果更改了*.cpp文件中代码的实现，但根本不更改头文件，则只需要编译*.cpp文件，而不需要编译使用它的所有内容。当然，如果您在头文件中放置了大量的实现，那么这就变得不那么有用了。

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。