ヘッダーファイルとは?初心者のための基礎解説と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ヘッダーファイルとは?初心者のための基礎解説と使い方ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


ヘッダーファイルとは何か

ヘッダーファイルはプログラムの中で他のファイルの機能を取り込むための宣言が集まったファイルです 宣言 とは 使える関数や型の名前とその仕様を知らせる情報のことです

C や C++ などの言語ではソースファイルから別のファイルを取り込むときに #include 指示を使います このときヘッダーファイルを読み込むときの情報が前処理の段階でプログラムに組み込まれます

使い方の基本

ヘッダーファイルは通常拡張子が h のファイルとして用意されます 実装は別のファイルで行います 読み込む側はヘッダファイルにある宣言だけを見て動作を理解します

システムのヘッダファイルは角括弧のような記号で指定されます 例として標準入出力を扱うヘッダは stdio.h として知られています その読み込みは #include の形で行います

一方 ユーザーが作成したヘッダファイルは自分のプロジェクト内のファイルを読み込むときに使います そのときは自分のヘッダファイル名を指定します

重要な点 ヘッダファイルは機能の宣言だけを公開し 実装は別ファイルに保つ ようにしましょう これが保守性とビルド速度の両方に役立ちます

多重インクルードの対策

同じヘッダファイルが複数回読み込まれることを防ぐ工夫が必要です 多くの場合は include guard と呼ばれる仕組みを使います

include guard の基本的な流れは 次のようになります まずヘッダファイルの先頭で #ifndef MYHEADER_H と書きます 次に #define MYHEADER_H を置き ファイルの末尾に #endif を置くことで そのヘッダを一度だけ読み込む仕組みを作ります

簡単な例と表

以下はヘッダファイルの役割を簡単にまとめた表です

<th>用途
外部へ公開する宣言の集まり
含まれる情報関数の名前と引数の型 返り値の型 定数など
重要ポイント実装は別ファイルに置くこと

まとめとして ヘッダファイルはプログラムの設計図の一部であり 読み込むことで他のファイルと正しく連携できるようになります


ヘッダーファイルの同意語

ヘッダファイル
C/C++ などのプログラミング言語で、関数名・型・マクロの宣言(公開インターフェース)を集めて記述したファイルのこと。拡張子は一般的に .h。実装は別ファイルに置くことが多い。
ヘッドファイル
ヘッダファイルの別表記。内容は同じく、宣言をまとめたファイル。
インクルードファイル
他のファイルを取り込む際に参照される宣言を集めたファイルのこと。ソースコード中の #include で読み込まれるファイル。
宣言ファイル
関数名・データ型・マクロなどの宣言だけを集約したファイル。実装ではなく宣言の情報を提供する役割。
インタフェース定義ファイル
外部に公開する使用可能なインターフェース(関数のシグネチャや型定義など)を定義するファイル。ヘッダファイルの役割に近い。
ヘッダ宣言ファイル
ヘッダファイルの別称として使われることがある表現。宣言を中心に提供するファイルという意味。
公開インターフェースファイル
ライブラリなどを利用する側に向けて、公開するインターフェースを定義したファイル。ヘッダファイルと同義に使われることもある。

ヘッダーファイルの対義語・反対語

ソースファイル
ヘッダーファイルの対義語としてよく使われる。宣言だけでなく、関数・クラスの定義・実装が書かれているファイル。拡張子は言語によって異なり、C/C++の場合は .c や .cpp など。
実装ファイル
ヘッダーファイルの宣言を実際に実装しているファイル。関数の本体やクラスのメソッドの定義が含まれる。例: module.cpp
C/C++ソースファイル
C言語やC++言語のソースコードを格納するファイル。ヘッダーと対になる実装ファイルとしての役割を持つ。拡張子は .c / .cpp など。
コードファイル
ソースコードが書かれているファイルの総称。ヘッダー以外の実装コードを含むファイルを指すことが多い。
実装コードファイル
関数の本体やクラスのメソッドの実装など、実際のコードが記述されているファイル。実装ファイルと同義として使われることがある。

ヘッダーファイルの共起語

#include
他のファイルをプログラムに取り込むプリプロセッサ指示。ヘッダーファイルを利用して宣言を使えるようにする基本的な手段です。
インクルード
別ファイルを現在のソースファイルに取り込むこと。ヘッダーファイルを読み込む動作を指す日常用語です。
前方宣言
まだ実装が無くても名前を知らせる宣言。循環依存を回避する目的でヘッダ上で使われます。
関数プロトタイプ
関数の呼び出し方を示す宣言。引数の型と戻り値を示す情報で、ヘッダーファイルに置かれる代表的な内容です。
関数宣言
関数のシグネチャを宣言する情報。プロトタイプと同じく外部から使えるように公開されます。
型宣言
構造体や列挙体、typedef などの型情報を公開する宣言。
typedef
新しい型名を定義する宣言。ヘッダーファイルで型を公開する際に使われます。
構造体
複数のデータを一つの型としてまとめる定義。ヘッダーファイルで宣言または定義されることが多いです。
列挙体
整数定数の集合を定義する型。ヘッダーファイルで公開されることがあります。
extern
別のファイルにある変数や関数を参照する外部宣言。ヘッダーファイルでよく使われます。
変数宣言
外部から参照される変数の宣言。extern などを用いて表現します。
定義
実際の実装内容。ヘッダーファイルには通常はかず、ソースファイルに置きます。
実装ファイル
関数の実装を含むファイル。拡張子は .c や .cpp などです。
ソースファイル
実装を含むファイル全般。ヘッダーファイルはソースファイルから参照されます。
拡張子
ヘッダファイルの拡張子は .h や .hpp などが一般的です。
公開ヘッダ
外部の利用者に公開する API を提供するヘッダ。
内部ヘッダ
内部用途専用のヘッダ。外部には公開しないのが通例です。
共通ヘッダ
複数のソースファイルで共用するためのヘッダ。再利用性を高めます。
ヘッダガード
多重インクルードを防ぐためのガード機構の日本語表現です。
include guard
二重インクルードを防ぐためのパターン。ifndef/define/endif 形式など。
ifndef
ガードの開始に使うプリプロセッサ指示。
define
ガードをマークするプリプロセッサ指示。
endif
ガードを閉じるプリプロセッサ指示。
pragma once
一度だけ読み込むよう指示するプリプロセッサ指示。
多重インクルード
同じファイルが複数回読み込まれる状態。ガードで回避します。
名前空間
C++ で宣言を区別する仕組み。ヘッダファイルで頻繁に使われます。
プリプロセッサ
ヘッダファイルの取り込みやガードはプリプロセッサが担当します。
プリプロセッサディレクティブ
"#include" や "#ifdef" など、コンパイル前の処理を指示する命令群です。
ビルドシステム
Makefile や CMake のように、ヘッダファイルと依存関係を管理します。
依存関係
ヘッダファイルの変更がビルド全体に影響すること。正しく管理することが大切です。

ヘッダーファイルの関連用語

ヘッダーファイル
C/C++ などで、関数の宣言やクラスの宣言、定数などの仕様をまとめたファイル。実装は通常別のソースファイルに置く。
ソースファイル
ヘッダーファイルの宣言を実装するファイル。拡張子は通常 .c/.cpp など。
インクルード
他のファイルの内容を現在のファイルへ取り込むこと。C/C++ では #include ディレクティブを使う。
#include
プリプロセッサディレクティブの一つで、指定したファイルの内容を現在のファイルへ挿入する。
インクルードガード
ヘッダーファイルの二重読み込みを防ぐ仕組み。 #ifndef / #define / #endif の組み合わせで実装する。
ヘッダガード
インクルードガードと同義。別名として使われることがある。
#pragma once
多くのコンパイラでサポートされる、ヘッダーファイルの二重読み込みを防ぐ指示。
前方宣言
型名の存在を先に知らせる宣言。実体の定義は後で参照できるようにする。
関数宣言 / プロトタイプ宣言
関数の戻り値・名前・引数の型を知らせる宣言。実装は別の場所にあることが多い。
extern
別ファイルにある変数をこのファイルで使えるようにする宣言。外部リンケージを示す。
宣言と定義
宣言は名前と型情報を知らせるだけ。定義は実体を割り当てて初めて値を持つ。ヘッダには宣言を置くのが一般的。
クラス宣言
クラスの名前とメンバーの存在を知らせる宣言。実装はヘッダ内または別ファイルで行われることがある。
テンプレート宣言
C++ のテンプレートの宣言。ヘッダファイルに置くのが一般的で、宣言と実装を同じ場所に置くことが多い。
標準ヘッダ / 標準ライブラリヘッダ
言語標準で提供されるヘッダ群。機能の宣言が含まれる。例: iostream、vector など。
ユーザ定義ヘッダ
自分たちで作成したヘッダファイル。共通の宣言をまとめるために使う。
プリプロセッサ
コンパイル前にソースを加工する仕組み。#include や #define などを扱う。
マクロ
プリプロセッサの機能の一つ。定数や関数風の置換を行う。
依存関係
ヘッダーファイルの変更が他のファイルの再コンパイルを引き起こす関係性。ビルド時間に影響する。
循環インクルード
相互にヘッダを含み合ってしまい、エラーや無限ループの原因となる状態。
ビルド時間 / コンパイル時間
ヘッダの多用や不適切な依存管理が原因で長くなることがある。
名前空間
識別子の衝突を避けるための仕組み。ヘッダにも適切な名前空間の利用が推奨される。
ヘッダの再利用性
一つのヘッダを複数のソースファイルで安全に使えるように設計する考え方。
実装ファイルとヘッダファイルの分離
宣言と実装を分ける設計方針。保守性と再利用性を高める。
ヘッダファイルの命名規約
規則を決めてプロジェクト内の混乱を減らす。拡張子・パス・接頭辞などの統一。
プリコンパイル済みヘッダ (PCH)
よく使うヘッダを事前にコンパイルしておくことで、ビルド時間を短縮する技術。
前方宣言と完全型の切り替え
必要最低限の情報を先に示し、実装は後で完全な型情報を提供する設計。
インクルードの順序
依存関係が正しく解決されるよう、適切な順序でファイルを読み込む工夫。
モジュール (C++20 以降)
従来のヘッダファイルに代わる新しい機能で、依存関係を明確化しビルドを高速化する仕組み。
インポート (import) とモジュール
モジュール機能を使うと #include ではなくモジュールの依存を扱えるようになる。
オブジェクトファイル・ライブラリ適用
ヘッダは宣言のみを含み、実装はビルド後のオブジェクトファイルやライブラリにある。

ヘッダーファイルのおすすめ参考サイト


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