C - 头文件

头文件是扩展名为 .h 的文件其中包含要在多个源文件之间共享的 C 函数声明和宏定义。头文件有两种类型：程序员编写的文件和编译器自带的文件。

您通过将头文件包含在 C 预处理指令 #include 中来请求在程序中使用头文件，就像您已经看到包含 stdio.h 编译器附带的头文件。

包含头文件相当于复制头文件的内容，但我们不这样做，因为它容易出错，并且在源文件中复制头文件的内容不是一个好主意，特别是如果我们一个程序中有多个源文件。

在 C 或 C++ 程序中的一个简单做法是，我们将所有常量、宏、系统范围的全局变量和函数原型保存在头文件中，并在需要的地方包含该头文件。

包含语法

使用预处理指令 #include 包含用户和系统头文件 .它有以下两种形式 -

#include <file>

这种形式用于系统头文件。它在系统目录的标准列表中搜索名为“file”的文件。您可以在编译源代码时使用 -I 选项将目录添加到此列表中。

#include "file"

这种形式用于你自己程序的头文件。它在包含当前文件的目录中搜索名为“file”的文件。您可以在编译源代码时使用 -I 选项将目录添加到此列表中。

#include 指令通过指示 C 预处理器在继续处理当前源文件的其余部分之前扫描指定的文件作为输入来工作。预处理器的输出包含已经生成的输出，接着是包含文件的输出，接着是来自 #include 之后的文本的输出指示。例如，如果你有一个头文件 header.h 如下 -

char *test (void);

和一个名为 program.c 的主程序使用头文件，像这样 -

int x;
#include "header.h"

int main (void) {
   puts (test ());
}

编译器将看到与读取 program.c 时相同的令牌流。

int x;
char *test (void);

int main (void) {
   puts (test ());
}

如果一个头文件碰巧被包含了两次，编译器将处理它的内容两次，这将导致错误。防止这种情况的标准方法是将文件的全部真实内容包含在条件中，如下所示 -

#ifndef HEADER_FILE
#define HEADER_FILE

the entire header file file

#endif

这种构造通常称为包装器 #ifndef .当再次包含标头时，条件将为 false，因为定义了 HEADER_FILE。预处理器会跳过文件的全部内容，编译器不会看到它两次。

有时有必要从几个不同的头文件中选择一个包含到您的程序中。例如，他们可能会指定要在不同类型的操作系统上使用的配置参数。您可以使用以下一系列条件来做到这一点 -

#if SYSTEM_1
   # include "system_1.h"
#elif SYSTEM_2
   # include "system_2.h"
#elif SYSTEM_3
   ...
#endif

但随着它的增长，它变得乏味，相反，预处理器提供了使用宏作为标头名称的能力。这称为计算的包含 .而不是将标头名称写为 #include 的直接参数，您只需在其中放一个宏名称 -

#define SYSTEM_H "system_1.h"
...
#include SYSTEM_H

SYSTEM_H 将被扩展，预处理器将查找 system_1.h，就好像 #include 原来是这样写的。 SYSTEM_H 可以由您的 Makefile 使用 -D 选项定义。

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