헤더 에서

헤더 소개

C++에서는 선언과 정의가 분리되는 경우가 많아요. 선언은 이른바 헤더 파일에 모아 두고, 각각의 구현은 소스 파일에 넣어요. 헤더 파일은 API라고 생각하면 돼요. 헤더 파일은 코드베이스가 _무엇_을 제공하는지 알려 주고, 어떻게 하는지에 대한 세부 사항까지는 들어가지 않아요.

헤더와 소스

헤더 파일의 가장 흔한 확장자는 .h예요. 어떤 프로젝트는 .hpp를 쓰기도 하고, 확장자를 아예 생략하기도 해요.

정의는 별도의 .cpp 파일에 들어 있어요. 이 둘을 다시 하나로 합치기 위해, 소스 파일은 해당 헤더 파일을 _포함_하는 것으로 시작해요.

자주 쓰고 싶은 "super_root" 함수를 제공하는 "quick_math"라는 라이브러리를 작성한다면, 파일은 이렇게 생겼어요:

// A file named quick_math.h
#pragma once

namespace quick_math {

double super_root(double x, int n);

}

// A file named quick_math.cpp
#include <cmath>

#include "quick_math.h"

double quick_math::super_root(double x, int n) {
    while (n) {
        x = std::sqrt(x), --n;
    }
    return x;
}

구현에서만 필요한 헤더를 포함해야 한다면, 해당 #include 줄은 소스 파일에만 있으면 돼요. 헤더에 포함된 내용은 모두 .cpp 파일에서도 사용할 수 있어요. 아래 예시의 string 라이브러리처럼요. 주의: 헤더 파일의 선언 뒤에는 ; 기호가 필요하지만, 소스 파일의 정의 뒤에는 필요하지 않아요.

클래스와 헤더

클래스는 아주 복잡해질 수 있고, 헤더와 소스의 분리와의 관계가 헷갈릴 수도 있어요. 가능한 구성 중 하나는 구현 세부 사항은 모두 소스 파일에 두고, 선언과 멤버 변수는 모두 헤더에 두는 거예요:

// A file named robot_flower.h
#if !defined(ROBOT_FLOWER_H)
#define ROBOT_FLOWER_H

#include <string>

namespace robots {

class Flower {
   private:
    bool needs_water{};
    int size{};
    std::string name{};

   public:
    Flower(std::string name, int size = 0);
    void give_water();
    std::string get_name();
    int get_size();
    void start_next_day();
};
}  // namespace robots
#endif

// A file named robot_flower.cpp
#include "robot_flower.h"

robots::Flower::Flower(std::string name, int size) {
    this->name = "Robotica " + name;
    this->size = size;
}

void robots::Flower::start_next_day() {
    if (!needs_water) ++size;
    needs_water = true;
}

std::string robots::Flower::get_name() { return name; }

int robots::Flower::get_size() { return size; }

헤더를 API 개요로 사용할 때, 사람들은 기본값 같은 정보를 바로 여기서 찾아요. 그래서 생성자의 size 매개변수 기본값은 구현부가 아니라 헤더에서 다뤄요. 소스 파일의 정의에는 네임스페이스 robots와 클래스 타입 Flower가 앞에 붙어요.

또 다른 구성 방식은 .cpp 파일이 아예 없는 헤더 전용 라이브러리예요:

// A file named robot_flower.h
#pragma once

#include <string>

namespace robots {

class Flower {
   private:
    bool needs_water{};
    int size{};
    std::string name{};

   public:
    Flower(std::string name, int size = 0) {
        this->name = "Robotica " + name;
        this->size = size;
    }
    void give_water() { needs_water = false; }
    std::string get_name() { return name; }
    int get_size() { return size; }
    void start_next_day() {
        if (!needs_water) ++size;
        needs_water = true;
    }
};
}  // namespace robots

프로젝트는 이런 구성들을 조합해서 쓰기도 하고, 각각의 사용 사례에 무엇이 가장 잘 맞는지를 두고 많은 논의가 있어요.

인클루드 가드

위의 예시 헤더 파일에서 #pragma once 줄을 눈치챘을 수도 있어요. 이것을 인클루드 가드라고 해요. 인클루드 가드는 컴파일할 때 파일의 내용이 오류를 피하기 위해 딱 한 번만 포함되도록 보장해요. #ifndef로 시작해서 #endif로 끝나는, 좀 더 복잡한 인클루드 가드 변형도 있는데, 아래에서 자세히 다뤄요.

int myFunction(int n) {
    if (n < 10) {
        return n;
    } else {
        return myOtherFunction(n / 10);
    }
}

int myOtherFunction(int m) { return myFunction(m / 2); }

int myFunction(int n);       // Forward declaration of myFunction
int myOtherFunction(int m);  // Forward declaration of myOtherFunction

// Definition of myFunction
int myFunction(int n) {
    if (n < 0) {
        return 0;
    } else {
        return myOtherFunction(n - 2);
    }
}

// Definition of myOtherFunction
int myOtherFunction(int m) { return myFunction(m / 2); }

#ifndef MY_HEADER_FILE_H /* any name uniquely mapped to file name */
#define MY_HEADER_FILE_H

// file content

#endif