Header Files in C++

Header file क्या है?

Header file में वे *declarations* होती हैं जिनकी program के एक से ज़्यादा हिस्सों को ज़रूरत है: function prototypes, class definitions, constants और templates। जब आप #include <iostream> लिखते हैं, तो preprocessor उस header का पूरा text compiler के देखने से पहले आपकी file में copy कर देता है। इसी से compiler को पता चलता है कि std::cout क्या है।

Include करने के दो तरीके

#include <vector>        // angle brackets: standard/system folders में खोजो
#include "student.h"     // quotes: पहले अपने project folder में खोजो

Standard library और install की गई libraries के headers के लिए < >, और अपने लिखे headers के लिए " " इस्तेमाल करें।

सबसे ज़्यादा इस्तेमाल होने वाले standard headers

C library headers का C++ version c prefix और बिना .h के होता है: <math.h> की जगह <cmath>, <string.h> की जगह <cstring>।

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>

int main() {
    double r = 2.5;
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(2)
              << "Area = " << M_PI * std::pow(r, 2) << "\n"
              << "sqrt(2) = " << std::sqrt(2.0) << "\n";
    return 0;
}

(M_PI GCC/Clang के <cmath> में मिलता है; MSVC पर पहले _USE_MATH_DEFINES define करें या अपना constexpr double PI बनाएँ।)

अपनी header file बनाना

Program को तीन files में बाँटें: header declare करता है, एक .cpp define करती है, और main.cpp इस्तेमाल करती है।

// student.h
#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H

#include <string>

class Student {
public:
    Student(std::string name, int marks);
    void show() const;
    bool passed() const;
private:
    std::string name_;
    int marks_;
};

#endif // STUDENT_H

// student.cpp
#include "student.h"
#include <iostream>

Student::Student(std::string name, int marks)
    : name_(name), marks_(marks) {}

void Student::show() const {
    std::cout << name_ << ": " << marks_
              << (passed() ? " (Pass)" : " (Fail)") << "\n";
}

bool Student::passed() const { return marks_ >= 33; }

// main.cpp
#include "student.h"

int main() {
    Student a("Aman", 78), b("Ravi", 29);
    a.show();
    b.show();
    return 0;
}

g++ main.cpp student.cpp -o result
./result

Compile command में सिर्फ .cpp files आती हैं; headers #include से अपने-आप जुड़ते हैं।

Include guards और #pragma once

अगर student.h दो बार include हो जाए (सीधे भी और किसी दूसरे header के ज़रिए भी), तो class Student दो बार define होगी — error। ऊपर की #ifndef / #define / #endif lines इसे रोकती हैं: दूसरी बार STUDENT_H पहले से defined होता है, इसलिए content छोड़ दिया जाता है।

ज़्यादातर compilers header के ऊपर एक line वाला विकल्प भी मानते हैं:

#pragma once

यह official standard का हिस्सा नहीं है, पर GCC, Clang और MSVC इसे support करते हैं। कोई भी तरीका चलेगा; बस हर header में एक ज़रूर लगाएँ।

क्या कहाँ रखें

iostream.h, conio.h और bits/stdc++.h

• <iostream.h> और <conio.h> (clrscr(), getch()) Turbo C++ के हैं। Standard C++ में ये नहीं हैं — <iostream> लें और clrscr()/getch() हटा दें।
• <bits/stdc++.h> पूरी library include कर देता है। यह सिर्फ GCC पर चलता है और compilation धीमा करता है; competitive programming में ठीक, पर school projects और असली code में इससे बचें।

आम गलतियाँ

• Standard headers के लिए #include <iostream.h> या #include "iostream" लिखना।
• Include guards भूलना और "redefinition of class" errors पाना।
• ऐसे header में साधारण function define करना जो दो .cpp files में include हो — link time पर "multiple definition"।
• Header में using namespace std; रखना, जो उसे include करने वाली हर file में पहुँच जाता है।
• सिर्फ main.cpp compile करना और "undefined reference" पाना क्योंकि student.cpp compile नहीं हुई।

सारांश

• Headers में declarations होती हैं; #include उन्हें compilation से पहले copy करता है।
• Standard/library headers के लिए < >, अपने headers के लिए " "।
• <cmath> जैसे C++ headers लें, <iostream.h> कभी नहीं।
• हर header को include guards या #pragma once से सुरक्षित करें।
• .h में declarations, .cpp में definitions; templates और inline functions header में ही रहते हैं।

संबंधित: preprocessor directives, namespaces, C++ program की संरचना।