헤더 파일 (Header Files)

# 헤더 파일 (Header Files)

## 선언과 정의의 분리

C 프로젝트가 커지면 코드를 여러 파일로 나눕니다.

| 파일 | 역할 | 내용 |
|------|------|------|
| `.h` (헤더) | **선언(declaration)** | 타입, 함수 프로토타입, 매크로 |
| `.c` (구현) | **정의(definition)** | 함수 본문, 변수 초기화 |

```
project/
├── student.h      ← 선언
├── student.c      ← 구현
└── main.c         ← 사용
```

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## 헤더 파일 구조

```c
// student.h

#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H

#include <stdio.h>   // 헤더에서 필요한 것만 포함

// 타입 정의
typedef struct {
    char  name[50];
    int   age;
    float gpa;
} Student;

// 함수 선언 (프로토타입)
void student_print(const Student *s);
void student_set(Student *s, const char *name, int age, float gpa);
int  student_compare_gpa(const Student *a, const Student *b);

#endif  // STUDENT_H
```

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## 구현 파일

```c
// student.c

#include "student.h"   // 자신의 헤더 먼저
#include <string.h>    // 구현에 필요한 헤더

void student_print(const Student *s) {
    printf("%-10s %3d  %.1f\n", s->name, s->age, s->gpa);
}

void student_set(Student *s, const char *name, int age, float gpa) {
    strncpy(s->name, name, sizeof(s->name) - 1);
    s->name[sizeof(s->name) - 1] = '\0';
    s->age = age;
    s->gpa = gpa;
}

int student_compare_gpa(const Student *a, const Student *b) {
    if (a->gpa > b->gpa) return  1;
    if (a->gpa < b->gpa) return -1;
    return 0;
}
```

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## 사용 파일

```c
// main.c

#include "student.h"  // 프로젝트 헤더: 큰따옴표
#include <stdio.h>    // 시스템 헤더: 꺾쇠괄호

int main(void) {
    Student s1, s2;
    student_set(&s1, "Alice", 20, 3.8f);
    student_set(&s2, "Bob",   22, 3.5f);

student_print(&s1);
    student_print(&s2);

int cmp = student_compare_gpa(&s1, &s2);
    printf("GPA 비교: %d\n", cmp);  // 1 (s1 > s2)
    return 0;
}
```

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## #include 경로 규칙

```c
#include <stdio.h>      // 시스템/표준 라이브러리 헤더 (컴파일러 경로에서 검색)
#include "student.h"    // 프로젝트 헤더 (현재 디렉터리에서 먼저 검색)
#include "utils/math.h" // 상대 경로
```

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## 헤더에 포함할 것 vs 포함하지 말 것

```c
// ✅ 헤더에 포함할 것
typedef struct { ... } MyType;   // 타입 정의
void func(MyType *p);            // 함수 선언
#define MAX_SIZE 100             // 매크로
extern int g_count;              // 전역 변수 선언 (extern)

// ❌ 헤더에 포함하지 말 것
int g_count = 0;                 // 변수 정의 → .c 파일에
void func(MyType *p) { ... }     // 함수 정의 → .c 파일에
static int s_val;                // static 변수 정의 → .c 파일에
```

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## 헤더 포함 순서 권장 사항 (Google C++ Style 기반)

```c
// 1. 자신의 헤더 (구현 파일에서)
#include "student.h"

// 2. 시스템 헤더
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 3. 프로젝트 내 다른 헤더
#include "utils.h"
```

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## 컴파일 명령

```bash
# 각 파일을 개별 컴파일 후 링크
gcc -c student.c -o student.o
gcc -c main.c    -o main.o
gcc student.o main.o -o program

# 한 번에 컴파일
gcc student.c main.c -o program
```

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## 정리

| 개념 | 내용 |
|------|------|
| `.h` 파일 | 타입, 함수 선언, 매크로 |
| `.c` 파일 | 함수 정의, 변수 정의 |
| `#include "..."` | 프로젝트 헤더 |
| `#include <...>` | 시스템 헤더 |
| Include guard | 중복 포함 방지 (`#ifndef` / `#pragma once`) |

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