头文件（.h）声明接口，源文件（.cpp）实现功能。头文件包含类、函数、变量的声明，供其他文件通过#include引用；源文件包含具体实现代码，独立编译后由链接器合并。分离两者可提升编译效率、支持代码复用、增强模块化与信息隐藏。例如Calculator.h声明add和multiply函数，Calculator.cpp实现其逻辑，main.cpp仅需包含头文件即可使用，编译时链接所有目标文件生成可执行程序。

在C++编程中，头文件（.h）和源文件（.cpp）分工明确，各自承担不同的职责。理解它们的区别和协作方式，是编写结构清晰、可维护性强的C++程序的基础。

头文件（.h）的作用：声明接口

头文件主要用于声明——告诉编译器有哪些类、函数、变量或常量存在，但不包含具体实现。它相当于一个“说明书”，让其他代码知道如何使用某个功能。

常见内容包括：

• 类的定义（成员变量、成员函数声明）
• 函数原型（返回类型、名称、参数列表）
• 全局变量的声明（用extern）
• 宏定义、类型别名（typedef / using）
• 模板定义（通常需放在头文件中）

通过#include "xxx.h"，其他源文件可以“看到”这些声明，从而正确调用函数或创建对象。

源文件（.cpp）的作用：实现功能

源文件负责实现头文件中声明的内容。它包含具体的逻辑代码，也就是函数体、方法体和变量定义。

例如：

• 类成员函数的具体实现
• 普通函数的完整定义
• 全局变量的实际定义（分配内存）

每个.cpp文件会被独立编译成目标文件（.o 或 .obj），最后由链接器将多个目标文件合并为可执行程序。

为什么需要分开？优势在哪？

将声明与实现分离，带来以下几个关键好处：

• 代码复用：一个头文件可以被多个源文件包含，避免重复声明。
• 编译效率提升：修改.cpp文件时，只需重新编译该文件；若只改实现不影响接口，其他文件无需重新编译。
• 模块化设计：便于团队协作，接口稳定后，各成员可并行开发不同模块。
• 信息隐藏：头文件暴露公共接口，源文件中可定义仅内部使用的静态函数或私有辅助逻辑。

典型使用示例

假设我们要定义一个简单的计算器类：

Calculator.h

#ifndef CALCULATOR_H
#define CALCULATOR_H
class Calculator {
public:
int add(int a, int b);
int multiply(int a, int b);
};
endif

Calculator.cpp

#include "Calculator.h"
int Calculator::add(int a, int b) {
return a + b;
}
int Calculator::multiply(int a, b) {
return a * b;
}

main.cpp

#include 
#include "Calculator.h"  // 只需包含头文件
int main() {
Calculator calc;
std::cout << calc.add(2, 3) << std::endl;
return 0;
}

编译命令通常为：
g++ main.cpp Calculator.cpp -o main
这样就能正确链接所有部分。

基本上就这些。头文件负责“说有什么”，源文件负责“怎么做”。合理组织两者，能让C++项目更清晰、高效。