干貨分享|C頭文件
發(fā)布時間：2023-06-16 16:12:03
C 頭文件
頭文件是擴展名為 .h 的文件，包含了 C 函數(shù)聲明和宏定義，被多個源文件中引用共享。有兩種類型的頭文件：程序員編寫的頭文件和編譯器自帶的頭文件。
在程序中要使用頭文件，需要使用 C 預(yù)處理指令 #include 來引用它。前面我們已經(jīng)看過 stdio.h 頭文件，它是編譯器自帶的頭文件。
引用頭文件相當于復制頭文件的內(nèi)容，但是我們不會直接在源文件中復制頭文件的內(nèi)容，因為這么做很容易出錯，特別在程序是由多個源文件組成的時候。
A simple practice in C 或 C++ 程序中，建議把所有的常量、宏、系統(tǒng)全局變量和函數(shù)原型寫在頭文件中，在需要的時候隨時引用這些頭文件。
引用頭文件的語法
使用預(yù)處理指令 #include 可以引用用戶和系統(tǒng)頭文件。它的形式有以下兩種：
#include <file>
這種形式用于引用系統(tǒng)頭文件。它在系統(tǒng)目錄的標準列表中搜索名為 file 的文件。在編譯源代碼時，您可以通過 -I 選項把目錄前置在該列表前。
#include "file"
這種形式用于引用用戶頭文件。它在包含當前文件的目錄中搜索名為 file 的文件。在編譯源代碼時，您可以通過 -I 選項把目錄前置在該列表前。
引用頭文件的操作
#include 指令會指示 C 預(yù)處理器瀏覽指定的文件作為輸入。預(yù)處理器的輸出包含了已經(jīng)生成的輸出，被引用文件生成的輸出以及 #include 指令之后的文本輸出。例如，如果您有一個頭文件 header.h，如下：
char *test (void);
和一個使用了頭文件的主程序 program.c，如下：
int x;#include "header.h"int main (void){
puts (test ());}編譯器會看到如下的代碼信息：
int x;char *test (void);int main (void){
puts (test ());}只引用一次頭文件
如果一個頭文件被引用兩次，編譯器會處理兩次頭文件的內(nèi)容，這將產(chǎn)生錯誤。為了防止這種情況，標準的做法是把文件的整個內(nèi)容放在條件編譯語句中，如下：
#ifndef HEADER_FILE#define HEADER_FILE the entire header file file#endif
這種結(jié)構(gòu)就是通常所說的包裝器 #ifndef。當再次引用頭文件時，條件為假，因為 HEADER_FILE 已定義。此時，預(yù)處理器會跳過文件的整個內(nèi)容，編譯器會忽略它。
有條件引用
有時需要從多個不同的頭文件中選擇一個引用到程序中。例如，需要指定在不同的操作系統(tǒng)上使用的配置參數(shù)。您可以通過一系列條件來實現(xiàn)這點，如下：
#if SYSTEM_1 # include "system_1.h"#elif SYSTEM_2 # include "system_2.h"#elif SYSTEM_3 ...#endif
但是如果頭文件比較多的時候，這么做是很不妥當?shù)?，預(yù)處理器使用宏來定義頭文件的名稱。這就是所謂的有條件引用。它不是用頭文件的名稱作為 #include 的直接參數(shù)，您只需要使用宏名稱代替即可：
#define SYSTEM_H "system_1.h" ... #include SYSTEM_H
SYSTEM_H 會擴展，預(yù)處理器會查找 system_1.h，就像 #include 最初編寫的那樣。SYSTEM_H 可通過 -D 選項被您的 Makefile 定義。
