C語言中的頭文件

頭文件是擴(kuò)展名為?.h?的文件，包含了 C 函數(shù)聲明和宏定義，被多個(gè)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(dāng)于復(fù)制頭文件的內(nèi)容，但是我們不會(huì)直接在源文件中復(fù)制頭文件的內(nèi)容，因?yàn)檫@么做很容易出錯(cuò)，特別在程序是由多個(gè)源文件組成的時(shí)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(shí)候隨時(shí)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 

這種形式用于引用系統(tǒng)頭文件。它在系統(tǒng)目錄的標(biāo)準(zhǔn)列表中搜索名為 file 的文件。在編譯源代碼時(shí)，您可以通過 -I 選項(xiàng)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(dāng)前文件的目錄中搜索名為 file 的文件。在編譯源代碼時(shí)，您可以通過 -I 選項(xiàng)把目錄前置在該列表前。

引用頭文件的操作

????#include?指令會(huì)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(gè)頭文件 header.h，如下：

char *test (void);

和一個(gè)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(huì)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(gè)頭文件被引用兩次，編譯器會(huì)處理兩次頭文件的內(nèi)容，這將產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了防止這種情況，標(biāo)準(zhǔn)的做法是把文件的整個(gè)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(dāng)再次引用頭文件時(shí)，條件為假，因?yàn)?HEADER_FILE 已定義。此時(shí)，預(yù)處理器會(huì)跳過文件的整個(gè)內(nèi)容，編譯器會(huì)忽略它。

有條件引用

有時(shí)需要從多個(gè)不同的頭文件中選擇一個(gè)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(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，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(shí)候，這么做是很不妥當(dāng)?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(huì)擴(kuò)展，預(yù)處理器會(huì)查找 system_1.h，就像?#include?最初編寫的那樣。SYSTEM_H 可通過 -D 選項(xiàng)被您的 Makefile 定義。

審核編輯：黃飛

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