Я бы сделал это с помощью awk-скрипта:
BEGIN {i=0}
(i==0) && /#include/ {print "#include \"newfile.h\""; i=1}
{print $0}
END {}
, затем запустил его с awk:
awk -f awkscript headerfile.h > headerfilenew.h
может быть неаккуратным, я новичок в этом.