C++-C++，在头文件中编写实现代码有什么坏处？

Question

在工程中，经常发现类似xxx_impl.h命名的头文件，里面定义的类就像Java一样直接把函数实现写在类里面，而且没有cpp文件，有人说这样写代码是非常不好的，具体会有哪些坏处啊？

Answer 1

假如该头文件内实现的函数有个静态变量，然后头文件被多个cpp文件包含，最终每个cpp文件内拥有一个静态变量，它们没办法共享使用那个静态变量

Answer 2

不使用头文件来包含实现，往往是出于以下几种顾虑：
1、暴露了实现细节。
2、头文件被包含到不同的源文件中，会导致链接冲突。
3、头文件被包含到不同的源文件中，会导致有多份实现被编译出来，增大可执行体的体积。

祥见：函数实现不放在头文件的原因，及何时可以放头文件的情况

Answer 3

1 在头文件中编写代码会导致同样的二进制被多个模块反复编译内联，导致程序体积上升
2 头文件中的代码会被很多的cpp文件引用，导致重复编译，导致编译速度下降
3 由于代码被多次编译，在链接时链接器无法正确的理解这些函数的实体导致链接不通过。（除非指定了inline或static，同样不可取，见后续说明）
4 即使强制指定了inline，链接器也无法判定同名函数实体是否具有相同的功能，导致链接器只能任意撇弃实例，这可能导致inline隐藏了代码问题。
5 如果头文件中的函数代码中存在static变量，当这个函数被多个模块链接时，将产生多份static变量实例，从而导致晦涩的程序问题。

Answer 4

C里面一般是不允许把代码直接写在.h文件中的，但是在C++中则完全不一样：
1. 简单的代码鼓励写成inline并放在.h文件中，这样编译器可以将代码直接嵌入调用的部分、进行深层次优化并且减少调用开支。当编译器认为不适合inline时也可以自动处理。类中将实现直接写在类声明中的自动成为inline函数。
2. 模板类必须把代码写在.h中间，因为是到用时才编译的。

事实上现在的C++编译器完全可以自动处理类实现写入.h文件的情况，即使实现的成员函数前面是virtual之类不能inline的类型也不会有问题。最多只是降低编译速度而已。
综合来说最好的选择是复杂的代码写入.cpp，简单的、可以inline的代码写入.h实现成inline。

写入.h文件要考虑的另一个问题是如果你要将程序作为库发布出去，代码写在.h中会泄露你的代码，并可能影响将来的兼容性。

Answer 5

确实，把实现代码放入头文件中通常会导致问题。但大家有没有注意到，楼主的问题里面是这么说的：“类似xxx_impl.h命名的头文件”……

我猜测，在楼主所说的工程里面，如果有头文件 abc_impl.h，就会对应有 abc.h，还有 abc.cpp 这两个文件。而且，包含 abc_impl.h 的文件，只有 abc.cpp。

如果真是这样的话，几位前辈所说的问题，就都不会成为问题了……