函数定义是否存在于头文件中？

头文件只是由预处理器包含在编译单元中的源文件。从技术上讲，它们可以包含任何 C 或 C++ 代码，但实际上，它们用于在编译单元之间公开定义/声明，同时隐藏实现细节。

在 C 语言中，不能为同一个外部对象/函数提供两个定义，因此头文件通常只包含函数声明或变量定义。

在 C++ 中，存在类似的规则：一个定义规则。但是很少有例外，例如模板定义、类成员定义和带有说明符的函数。但是它们的定义必须与所有翻译单元匹配，否则行为是未定义的。inline

如果程序可以访问它，因为您的编译器默认链接 libc。pow

简短的回答：视情况而定。

长答案：这要看情况。

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第一：什么是函数定义？

在 C++ 中，函数既可以声明也可以定义。

声明的函数如下所示：

// <cmath>

namespace std {
    double pow(double base, double exp);
}

虽然定义的如下所示：

#include <cmath>

double std::pow(double base, double exp) {
    // Do stuff...
}

区别在于定义的函数具有代码块（用大括号表示）。因此，声明和定义之间的区别在于，定义具有函数的底层代码，而声明没有任何代码。{...}

但是假设它只是声明的，编译器如何知道函数位于何处？

通常，C++是用不同的翻译单元（读作：文件）编译的。每个翻译单元都包含一个通用的头文件（此处），该文件提供其函数的声明（此处）。<cmath>::std::pow

其中一个单元还包含 的定义。当链接器将这些单元（以对象文件或库（单元集合）的形式）放在一起时，该函数的所有用法都将调用位于定义它的单元中的相应代码。如果定义函数的单元未链接，则链接器将报错。::std::pow

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请注意，只能有一个定义。如果多个单元有自己的定义，链接器会再次抱怨多个定义。::std::pow

但是，这一个定义规则并不通用，它的例外情况是：

1. 内联函数（由存储类说明符说明符表示），可以在多个单元中定义，但最终将丢弃除一个定义之外的所有定义。这还包括 constexpr 和 consteval（即时）函数，这两个函数都是隐式内联的。inline
2. 静态函数（由存储类说明符表示），这些函数是其转换单元的本地函数;它们不会与其他单位的符号冲突，即使它们共享相同的标识符。static

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但这种情况实际上相当复杂。通常，它会在外部定义。但是，从 C++26 开始，它需要是一个 constexpr 函数，根据定义，所有这些函数也是内联的（参见 cppreference）。::std::pow

标准库中的许多其他函数也是如此。其中许多是在外部定义的（在另一个翻译单元中，例如 ：：std：：exit），但许多也在它们各自的标头中定义（例如 ：：std：：is_constant_evaluated）。在其他情况下，外部函数在以后的标准版本中是内联的（如 ）。::std::pow

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总之，可以在标题中定义...虽然也可能不是。这取决于标准的实施和版本。::std::pow<cmath>

但一般情况是，是的，函数是在声明它们的标头之外定义的（在另一个翻译单元中）。