C++ 头文件：预处理、内联函数、模板函数

预处理

编译之前(预处理阶段)执行
预处理功能举例
- #include
- 头文件保护符
  - 避免同一个文件被include多次
    - 通过判断预处理变量是否已定义：#ifndef、#define、#endif
  - 预处理变量名全局唯一(通常通过头文件中的类名来定义保护符的名字，个人感觉 namespace name + class name 来定义较好)
  - 缺点
    - 如果项目的不同模块中有同名的两个头文件(内容可能不同)，其头文件保护符很可能也是相同的，这时可能会造成其中一个头文件被意外exclude
    - #ifndef/#endif需要成对出现
- #pragma once
  - 同样也是避免同一个文件被include多次
    - 此处“同一个文件”是指物理上的一个文件，而不是指内容相同的两个文件
    - 无法对一个头文件中的一段代码作pragma once声明，而只能针对文件
  - 缺点
    - non-standard
    - 如果项目中某个头文件被拷贝多次，编译时会认为这是多个不同头文件(同时也是优点，如项目中不同模块的两个同名但不同内容头文件，不使用头文件保护符，而是使用这种方式就不会意外exclude其中一个)
预处理变量及注意事项
- #define 指令把一个名字设定为预处理变量
- #ifdef、#ifndef 检测预处理变量已定义、未定义
- 预处理变量无视C++语言中关于作用域的规则(即不能提供任何封装性)
- 整个程序中的预处理变量(包括头文件保护符)必须唯一

通常模板函数声明和定义都位于头文件，原因为在同一编译单元内，编译器要根据模板函数定义来实例化模板函数，而实例化模板函数发生的的位置在源文件，因此模板函数的定义应位于头文件

另外当多个源文件中都有相同的模板函数实例化时，每个编译单元内确实都生成了对应的实例化函数，但它是一个弱符号，最终在链接阶段只会选择其中一个，从而不会出现多重定义问题，具体可参考：链接器如何解析多重定义的全局符号