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。

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。

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。

我认为头文件背后的真正(历史)原因是使编译器开发人员更容易……但是，头文件确实有优势。 查看之前的帖子了解更多讨论…

头文件的需求源于编译器在了解其他模块中的函数和(或)变量的类型信息方面的限制。编译后的程序或库不包含编译器绑定到其他编译单元中定义的任何对象所需的类型信息。

为了弥补这一限制，C和c++允许声明，并且可以在预处理器的#include指令的帮助下将这些声明包含到使用它们的模块中。

另一方面，像Java或c#这样的语言在编译器的输出(类文件或程序集)中包含了绑定所必需的信息。因此，不再需要维护模块的客户端所包含的独立声明。

编译器输出中没有包含绑定信息的原因很简单:在运行时不需要绑定信息(任何类型检查都发生在编译时)。这只会浪费空间。请记住，C/ c++来自于一个可执行文件或库的大小相当重要的时代。

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.