为什么要使用单独的源文件？

Question

我正在学习 C，来自脚本语言背景，它非常有趣且令人困惑。

我是如何得到这个问题的一个简短的故事：

起初我很困惑为什么我不能在另一个源文件中包含源 (.c) 文件，然后我发现函数声明重复。然后我发现了头文件（.h）并且很困惑，为什么我必须在一个文件中声明一个函数然后在另一个文件中定义，然后如果有变化我必须去编辑2个文件，所以我开始在头文件中定义函数文件。然后我发现#ifndef 不能跨单独的源文件工作，所以这是我还找不到答案的问题：

为什么我什至必须使用单独的源文件？为什么我不能只拥有 1 个源文件并将所有其他代码/函数定义放在头文件中，这样我将定义一次并在最终构建中包含一次？

现在不要误会我的意思，我不认为我会开始一场革命，我只是在寻找为什么这不是它的工作原理的答案。

Answer 1

如果您考虑的不仅仅是小型学习程序，那么将代码拆分为多个源文件有几个好处。

代码组织

大型编程项目可能有 数百万 行代码。你不想拥有那么大的文件！编辑可能难以处理它。人类将难以理解它。多个开发人员会在涉及同一个文件时发生冲突。如果按目的分开代码，处理起来会容易得多。

构建时间

许多代码更改很小，而编译时间可能很昂贵。编译器通常一次处理一个文件，而不是文件的一部分。因此，如果您进行了微小的更改，然后必须重新构建整个项目，那可能会非常耗时。如果您的代码被分成多个源文件，对其中一个进行更改意味着您只需要重新编译那个文件。

可重用性

通常，代码可以重复用于多个程序。如果您将所有代码都放在一个源文件中，则必须将该代码复制到另一个文件中以重用它。当然，现在如果它有一个错误，你有两个地方可以修复它。不好。

例如，假设您有使用链表的代码。如果您将链表代码放入其自己的源文件中，则可以简单地将其链接到另一个程序中。如果有错误，您可以在一个地方修复它，重新编译，然后重新链接使用它的程序。

Answer 2

您可以为一些（小）项目使用单个源文件。

不过，对于许多项目来说，根据功能将源文件划分为不同的源文件是有意义的。
假设您正在制作游戏。

在其源文件中包含所有用户界面代码。
在其源文件中包含所有计算机移动算法。
...
拥有main() 函数，将其全部绑定在其源文件中。

然后，为PC编译你做gcc game.c algo.c ui-pc.c，编译到android你做gcc game.c algo.c ui-android.c ...，编译一个全新的算法你虽然不知道它是否好gcc game.c algo-test.c ui-pc.c

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头文件有助于保持一切同步。它们是记录文档的好地方。