这是否和外部调用有关？为什么现在大多数语言都没有采用这种设计？为什么调用dll有时需要使用Windows提供的API导出函数或者结构，而不能直接include xxxx.h或者像C#写的dll那样在项目中添加引用然后直接using xxxx。
我试着从C/C++历史演变的角度回答下这个问题。
上世纪70年代初，C语言初始版本被设计出来时，是没有头文件的。这一点与后世的Java只有.java文件，C#只有.cs文件很相似。即使是现代的C编译器，头文件也不是必须的。我使用下面这个例子说明：
//alpha.c
int main(){
print_hello();
}
//beta.c
void print_hello(){
puts("hello");
}
上例只有两个源文件，alpha.c与beta.c。其中alpha.c使用了一个自定义函数print_hello，beta.c中使用了标准库函数puts。注意：alpha.c与beta.c都没有包含任何头文件。
你可以使用MSCL编译器来编译：
cl/Fe:program.exealpha.cbeta.c
或者GCC以及Clang：
clang-oprogramalpha.cbeta.c
这样会得到一个名为program的可执行文件，并且它可以正常工作。
以beta.c为例：当beta.c被编译时，编译器解析到名为puts的符号，虽然它是未定义的，但从语法上可以判断puts是一个函数，故而将其认定为函数，作为外部符号等待链接就可以了（倘若alpha，beta是C++源文件，编译无法通过，这个后文会做解释）。
下面我用ASCII字符绘制的“编译”与“链接”流程图：
alpha.c->alpha.obj program.exe / beta.c->beta.obj
相信这个流程作为基础知识已广为人知，我就不再赘述了。问题在于：当初为什么要采用这样的设计？将“编译”、“链接”两个步骤区分开，并让用户可知是什么意图？
其实这是上世纪60、70年代各语言的“套路”做法，因为各个obj文件可能并不是同一种语言源文件编译得到的，它们可能来自于C，可能是汇编、也可能是Fortran这样与C一样的高级语言。即是说“编译”、“链接”的流程其实是这样的：
alpha.c->alpha.obj beta.asm->beta.obj-->program.exe / gamma.f->gamma.obj
所以，编译阶段C源文件（当然也包括其它语言的源文件）是不与其它源文件产生关系的，因为编译器（这里指的是狭义的编译器，不包括链接器）本身有可能并不能识别其它源。
说到这里，定然有人要问：连函数参数和返回值都不知道，直接链接然后调用，会不会出现问题。答案是：不会，至少当时不会。因为当时的C只有一种数据类型，即“字长”（同时代的大多数语言也一样）。
我们考虑这样一个函数调用：
n=add(1,2,3,4);
首先，add函数的调用者，将4个参数自右向左压入栈，即是说压栈完成后1在栈顶，4在栈底；然后，add被调用，对于被调用者（也就是add）而言，栈长度是不可知的，但第一个参数在栈顶，往下一个字长就是第二个参数，以此类推，所以栈长度不可知并不会带来问题；add处理完成后，将返回值放入数据寄存器，并返回；调用者弹栈，因为压栈操作是调用者实施的，故而栈长度、压栈前栈顶位置等信息调用者是可知的，可以调用者有能力保持栈平衡。
这里说一个题外话：倘若调用者压栈的参数不够，那会如何？答案是被调用者会在栈上读到垃圾数据；又问：倘若被调用者没有返回值，那会如何？答案是调用者会在寄存器得到垃圾数据；再问：如此在代码维护上不会有问题吗？答案是从后来的实践上看，问题不大，其实可以对比下如今python、lua等弱类型语言。
通过上面的论述，我们得知C语言设计之初是没有头文件的，调用某个函数也不需要提前声明。
不过好景不长，后来出现了不同的数据类型。例如出于可移植性和内存节省的考虑，出现了short int、long int；为了加强对块处理的IO设备的支持，出现了char。如此就带来了一个问题，即函数的调用者不知道压栈的长度。例如有函数调用：
add(x,y);
调用者知道add是一个函数，也知道需要将x、y压栈，但应该是先压2个字节、再压4个字节喃，还是先压4个字节，再压2个字节喃；还是连续压2个4字节喃？
这里需要说明一下，在上世纪80年代intel8084系的处理器普及以前，并没有公认的“字节(byte)”概念，以上只是我举例方便。
紧接着结构体等特性陆续引入，问题变得更复杂。在这种情况下，函数调用需要提前声明，以便让调用者得知函数的参数与返回值尺寸（结构体使用也需要提前声明，以便让调用者知道其成员、尺寸、内存对其规则等，这里不赘述了）。
于是，头文件就出现了。这里有人可能就会问了：为什么在编译一个源文件时，不去其它源文件查找声明，就如后世的Java、C#一样。主要原因上文已经说过：C源文件在编译时不与其它源产生关系，因为其它源可能根本就不是C；此外使用include将声明插入到源文件中，技术实现毕竟很简单，也可以说是一种技术惯性。
又后来出现了C++，由于函数重载、模板等特性，当编译器识别到一个函数，不仅是参数与返回值尺寸，连调用哪一个函数都无法从函数名辨别了（即上文的“倘若alpha，beta是C++源文件，编译无法通过，这个后文会做解释”一语）。函数与数据结构需要提前声明才能使用更是不可或缺。
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