Archivo de cabecera

Un fichero de cabecera (también conocido como header file o fichero de inclusión) es un tipo de archivo especial que se usa en la programación, especialmente en lenguajes como C y C++. Imagina que estás construyendo un gran proyecto con piezas de LEGO. Cada pieza es una parte de tu programa. Los ficheros de cabecera son como los planos o las instrucciones que le dicen a otras piezas cómo encajar o cómo usar una pieza específica.

Estos archivos suelen contener las "declaraciones" de cosas que tu programa va a usar, como funciones (acciones que el programa puede realizar), variables (lugares para guardar información) o clases (moldes para crear objetos). Los programadores usan los ficheros de cabecera para organizar su código y asegurarse de que todas las partes del programa se entiendan entre sí.

Cuando un programador quiere usar algo que está definido en otro archivo, simplemente "incluye" el fichero de cabecera al principio de su código. Esto le dice al compilador (un programa que traduce tu código a un lenguaje que la computadora entiende) dónde encontrar la información necesaria.

¿Qué es un Fichero de Cabecera en Programación?

Un fichero de cabecera es un archivo de texto que contiene información sobre las partes de un programa que se van a usar en diferentes lugares. Piensa en él como un índice o una lista de lo que está disponible.

¿Para qué Sirven los Ficheros de Cabecera?

Los ficheros de cabecera tienen varios usos importantes:

• Declarar elementos: Contienen las declaraciones de funciones, variables o clases. Una declaración es como un aviso que dice: "Existe una función llamada 'sumar' que necesita dos números y devuelve un número". No es la función en sí, solo su descripción.
• Reutilizar código: Permiten que los programadores definan una función o una clase una sola vez y la usen en muchos archivos diferentes de su proyecto.
• Organizar el proyecto: Ayudan a mantener el código ordenado y fácil de entender, especialmente en programas grandes.

La biblioteca estándar de C y la biblioteca estándar de C++ (que son colecciones de funciones y herramientas ya hechas) usan ficheros de cabecera para que los programadores puedan acceder a sus funciones fácilmente.

¿Por qué son Importantes los Ficheros de Cabecera?

En la programación, los programas grandes se dividen en partes más pequeñas, como funciones o clases, que se guardan en diferentes archivos. Si una función que está en un archivo necesita usar una función que está en otro archivo, el programa necesita saber cómo es esa función.

Imagina que tienes una función llamada `sumar` que suma dos números:

 int sumar(int a, int b)
 {
     return a + b;
 }

Esta función está en un archivo. Ahora, en otro archivo, quieres usar `sumar` para hacer algo más complejo, como `triplicar` un número:

 int triplicar(int x)
 {
     return sumar(x, sumar(x, x));
 }

Para que el segundo archivo sepa cómo usar `sumar`, necesitas "declararla" primero. Si no usaras un fichero de cabecera, tendrías que escribir la declaración de `sumar` en cada archivo donde la uses.

 int sumar(int, int); // Esta es la declaración
 
 int triplicar(int x)
 {
     return sumar(x, sumar(x, x));
 }

El problema es que si cambias la función `sumar` (por ejemplo, si ahora suma tres números en lugar de dos), tendrías que ir a cada archivo donde la declaraste y actualizarla. Esto es muy fácil de olvidar y puede causar errores en el programa.

Evitando Errores con Ficheros de Cabecera

Los ficheros de cabecera resuelven este problema. En lugar de escribir la declaración en cada archivo, la pones una sola vez en un fichero de cabecera. Por ejemplo, podrías tener un archivo `sumar.h` (la 'h' es por 'header'):

 /* Archivo sumar.h */
 #ifndef SUMAR_H
 #define SUMAR_H
 
 int sumar(int, int); // La declaración de la función sumar
 
 #endif /* SUMAR_H */

Las líneas `#ifndef`, `#define` y `#endif` son "guardas de inclusión". Evitan que el contenido del fichero de cabecera se copie varias veces si se incluye en diferentes lugares, lo que podría causar problemas.

Luego, en cualquier archivo donde necesites usar `sumar`, simplemente incluyes este fichero de cabecera:

 /* Archivo triplicar.c */
 #include "sumar.h" // Incluimos el fichero de cabecera
 
 int triplicar(int x)
 {
     return sumar(x, sumar(x, x));
 }

Y en el archivo donde realmente defines la función `sumar`, también incluyes el fichero de cabecera. Esto permite que el compilador verifique que la declaración y la definición de la función coinciden.

 /* Archivo sumar.c */
 #include "sumar.h" // Incluimos el fichero de cabecera
 
 int sumar(int a, int b)
 {
     return a + b;
 }

De esta manera, si cambias la función `sumar`, solo tienes que actualizar la declaración en un único lugar: el fichero `sumar.h`. Todos los demás archivos que lo incluyan automáticamente usarán la declaración actualizada. Esto hace que el mantenimiento del programa sea mucho más fácil y reduce la posibilidad de errores.

Otras Formas de Organizar el Código

Los ficheros de cabecera son una forma de organizar el código, pero no la única. Otros lenguajes de programación, como Java, no usan ficheros de cabecera. En su lugar, tienen reglas especiales para nombrar los archivos y las carpetas, lo que permite al compilador encontrar la información necesaria sin necesidad de archivos separados para las declaraciones.

En estos lenguajes, el compilador guarda toda la información importante sobre los tipos de datos y las funciones directamente en el código que se genera. Esto significa que el programa puede verificar si todo encaja correctamente incluso cuando ya está funcionando. La desventaja es que a veces esto puede hacer que los programas sean un poco más grandes o más lentos, lo cual no es ideal para aplicaciones donde la velocidad es muy importante.

Algunos lenguajes más antiguos, como COBOL, usan algo parecido llamado copybooks. Estos archivos también permiten incluir partes de código en otros programas, de forma similar a los ficheros de cabecera.

Véase también

En inglés: Header file Facts for Kids

• Application Programming Interface
• Interface description language
• #pragma once

Enlaces externos

• Esta obra contiene una traducción derivada de «Header file» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 3.0 Unported.