面试题：C++ 中 #include <iostream> 与 #include "myheader.h" 的区别及应用场景

Question

请详细阐述 C++ 中 #include <filename> 和 #include "filename.h" 这两种包含头文件方式的具体区别，并举例说明在哪些实际场景下会分别使用这两种方式。

Answer 1

区别

1. 搜索路径
   • #include <filename>：编译器会在系统默认的包含文件目录（通常是与编译器相关的标准库路径）中查找头文件。例如，在Linux系统下，GCC编译器可能会在/usr/include等系统目录中查找。这种方式主要用于包含标准库头文件，如<iostream> <vector>等。
   • #include "filename.h"：编译器首先会在当前源文件所在的目录中查找头文件，如果找不到，再到系统默认的包含文件目录中查找。这意味着它优先查找用户自定义的头文件所在的本地路径。
2. 用途
   • #include <filename>：用于包含系统提供的标准库头文件，这些头文件是编译器和操作系统环境的一部分，在整个项目中具有通用性和全局性。
   • #include "filename.h"：用于包含用户自己编写的头文件，这些头文件是针对特定项目或模块的，与项目的特定逻辑紧密相关。

实际场景举例

1. 使用#include <filename>的场景
   • 当使用C++标准库的输入输出功能时，会包含<iostream>头文件。例如：

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

• 当使用标准库的容器和算法时，如<vector>和<algorithm>。

#include <vector>
#include <algorithm>
int main() {
    std::vector<int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5};
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end());
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}

2. 使用#include "filename.h"的场景
   • 假设在一个项目中有一个自定义的MathUtils.h头文件，用于定义一些数学相关的函数，比如计算平方的函数square。
   • MathUtils.h文件内容：

#ifndef MATH_UTILS_H
#define MATH_UTILS_H
int square(int num);
#endif

• MathUtils.cpp文件用于实现函数：

#include "MathUtils.h"
int square(int num) {
    return num * num;
}

• 在主程序main.cpp中使用：

#include "MathUtils.h"
#include <iostream>
int main() {
    int result = square(5);
    std::cout << "The square of 5 is: " << result << std::endl;
    return 0;
}

这里MathUtils.h是用户自定义的头文件，所以使用#include "MathUtils.h"来包含。