我们常常在编写代码的时候用到头文件，因为一个大的工程不可能只有一个源文件，肯定会有多个源文件，它们之间的联系可以通过报含头文件来解决。
在源文件xxx.cpp中添加语句#include “xxx.h”，作用就是把xxx.h文件中所有内容代码段都复制到xxx.cpp文件中。
理论概述
xxx.h文件中一般放的是xxx.cpp文件中定义的变量、数组、函数的声明。
1)xxx.h文件作用:
1.方便开发：包含一些文件需要的共同的常量,结构,类型定义,函数,变量申明；
2.使函数的作用域从函数声明的位置开始，而不是函数定义的位置；
3.提供接口：对一个软件包来说可以提供一个给外界的接口(例如: stdio.h)。
2)xxx.h文件里应该有什么：常量,结构,类型定义,函数,变量申明。
3)xxx.h文件不应该有什么：变量定义, 函数定义。
4)include包含问题：虽然申明和类型定义可以重复,不过推荐使用条件编译。
#ifndef _FILENAME_H
#define _FILENAME_H
.
.
.
#endif
变量声明和定义的区别
变量的声明有两种情况：
1、一种是需要建立存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。
2、另一种是不需要建立存储空间的。 例如：extern int a 其中变量a是在别的文件中定义的。
前者是定义性声明（defining declaration）或者称为定义（definition），而后者是引用性声明（referncing declaration），从广义的角度来讲声明中包含着定义，即定义是声明的一个特例，所以并非所有的声明都是定义，例如：int a 它既是声明，同时又是定义。然而对于 extern a 来讲它只是声明不是定义。一般的情况下我们常常这样叙述，把建立空间的声明称之为“定义”，而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”。很明显我们在这里指的声明是范围比较窄的，即狭义上的声明，也就是说非定义性质的声明，例如：在主函数中：
int main() {
//这是个声明而不是定义，声明A是一个已经定义了的外部变量
//注意：声明外部变量时可以把变量类型去掉如：extern A;
extern int A;
dosth(); //执行函数
}
int A; //是定义，定义了A为整型的外部变量
外部变量的“定义”与外部变量的“声明”是不相同的,外部变量的定义只能有一次，它的位置是在所有函数之外，而同一个文件中的外部变量声明可以是多次的，它可以在函数之内(哪个函数要用就在那个函数中声明)也可以在函数之外(在外部变量的定义点之前)。系统会根据外部变量的定义(而不是根据外部变量的声明)分配存储空间的。对于外部变量来讲，初始化只能是在“定义”中进行,而不是在“声明”中。所谓的“声明”，其作用，是声明该变量是一个已在后面定义过的外部变量，仅仅是为了“提前”引用该变量而作的“声明”而已。extern 只作声明，不作任何定义。
我们声明的最终目的是为了提前使用，即在定义之前使用，如果不需要提前使用就没有单独声明的必要，变量是如此，函数也是如此，所以声明不会分配存储空间，只有定义时才会分配存储空间。
用static来声明一个变量的作用有二：
(1)对于局部变量用static声明，则是为该变量分配的空间在整个程序的执行期内都始终存在。
(2)外部变量用static来声明，则该变量的作用只限于本文件模块。
例子1
//test1.cpp
#include <stdio.h>
int main(){
printf("Hello World\n");
return 0;
}
test1.cpp中并没有.h文件，编译可以顺利通过。把程序做下改动：
//test2.cpp
#include <stdio.h>
void prtstr(){
printf("Hello World!\n");
}
int main(){
prtstr();
return 0;
}
test2.c中还是没有.h文件，编译仍可以顺利通过。再把程序改动下：
//test3.cpp
#include <stdio.h>
int main(){
prtstr();
return 0;
}
void prtstr(){
printf("Hello World!\n");
}
test3.c中仍然没有.h文件，编译失败了。
我们在这里只讲述与.h文件相关的顶层作用域，顶层作用域就是从声明点延伸到源程序文本结束，就prtstr()这个函数来说，他没有单独的声明，只有定义，那么就从他定义的行开始，到文件结束，也就是说，在test2.c的main()函数的引用点上，已经是他的作用域。test3.c的main()函数的引用点上，还不是他的作用域，所以会编译出错。这种情况怎么办呢? 有两种方法，一个就是让我们回到test2.c，顺序对我们来说没什么，谁先谁后不一样呢，只要能编译通过，程序能运行，就让main()文件总是放到最后吧。那就让我们来看另一个例程,让我们看看这个方法是不是在任何时候都会起作用。
//test4.cpp
#include <stdio.h>
void play2(){
play1();
}
void play1(){
play2();
}
int main(){
play1();
return 0;
}
这就是经常用到的一种算法，函数嵌套。play1 和play2 这两个函数哪个放到前面呢？这时就需要我们来使用第二种方法,使用声明。
//test5.cpp
#include <stdio.h>
void play1();
void play2();
void play2(){
play1();
}
void play1(){
play2();
}
int main(){
play1();
return 0;
}
一个大型的软件项目，可能有几千个，上万个 play，而不只是play1，play2这么简单， 这样就可能有N个类似 play1()； play2()； 这样的声明, 这个时候就需要我们想办法把这样的 play1()； play2()； 另行管理, 而不是把他放在.c文件中, 于是.h 文件出现了。
//test.h
void play1();
void play2();
//test6.cpp
#include <stdio.h>
#include "test.h"
void play2(){
play1();
}
void play1(){
play2();
}
int main(){
play1();
return 0;
}
例子2
头文件：state.h
源文件：state.cpp
其它源文件：t1.cpp t2.cpp t3.cpp, 这些源文件都包含头文件state.h。
需要定义一个全局变量供这些源文件中使用：
1、在 state.h声明全局变量： extern int a;
2、在state.cpp中定义该全局变量：int a = 10;
这样其它源文件就可以使用该变量了。
注意：这里需要的是“声明”，不是“定义”！根据C++标准的规定，一个变量声明必须同时满足两个条件，否则就是定义：
(1)声明必须使用extern关键字；
(2)不能给变量赋初值。
extern int a; //声明
int a; //定义
int a = 0; //定义
extern int a = 0; //定义
头文件中应使用extern关键字声明全局变量（不定义），头文件请不要定义任何变量，那是非常业余的行为。
一般在头文件中用extern声明，在cpp中定义。如果在头文件中定义，如果这个头文件被多个cpp引用，会造成重复定义的链接错误。
如果在.cpp里使用static定义，则该变量只在当前cpp文件中有效，在别的文件中无效。
在.h里使用static定义，不会进行编译（.h文件不编译），只会在其每个include的cpp文件中包含编译，相当于在.cpp里使用static 定义。