C語言編程入門之程序頭文件的簡要解析
頭文件是擴展名為.h的文件,其中包含C函數(shù)的聲明和宏定義,也可以多個源文件之間共享。有兩種類型的頭文件:程序員編寫的文件,和編譯器中附帶的文件。
要求使用頭文件的程序,包括通過它,使用C語言預處理指令#include就像所看到的包含stdio.h頭文件,它隨著編譯器自帶。
包括一個頭文件等于復制頭文件的內(nèi)容,但我們不這樣做,因為這很容易出錯,一個好主意是我們不復制頭文件的內(nèi)容,特別是包括多個程序的源文件。
在C或C++程序的簡單做法是,我們把所有的常量,宏全系統(tǒng)全局變量和函數(shù)原型在頭文件,其中包括只要它要求包含頭文件。
包括/函語法
用戶和系統(tǒng)頭文件使用預處理指令#include包括在內(nèi)。它有以下兩種形式:
#include <file>
這種形式被用于系統(tǒng)頭文件。它會搜索系統(tǒng)目錄的標準列表中指定的文件的文件。可以在前面加上目錄到這個列表-I選項在編譯源代碼。
#include "file"
這種形式是用于自己的程序的頭文件。它會搜索包含當前文件的目錄中的文件命名的文件??梢栽谇懊婕由夏夸浀竭@個列表-I選項在編譯源代碼。
包括/函操作
#include指令的工作原理是指導C預處理器使用當前的源文件的其余部分,然后再繼續(xù)掃描指定的文件作為輸入。從預處理器的輸出包含后跟來自于#include指令后的文本的輸出已生成輸出,隨后從所包含的文件所得的輸出。例如,如果有一個頭文件 header.h 如下:
char *test (void);
主程序調(diào)用使用頭文件,類似 program.c 這樣:
int x; #include "header.h" int main (void) { puts (test ()); }
編譯器會看到同樣數(shù)據(jù)流,因為它會如果program.c讀取
int x; char *test (void); int main (void) { puts (test ()); }
一次性頭文件
如果頭文件恰好被包含兩次,編譯器將處理它的內(nèi)容兩次,將導致一個錯誤。使用標準方法以防止包圍文件的全部內(nèi)容在一個條件,是這樣的:
#ifndef HEADER_FILE #define HEADER_FILE the entire header file file #endif
此構(gòu)建體通常被稱為包裝#ifndef。當該頭被再次包含,條件將是假的,因為HEADER_FILE定義。預處理器將跳過該文件的全部內(nèi)容,而編譯器不會看到它的兩次。
計算包函
有時,有必要選擇的幾個不同的一個頭文件被包含到程序中。它們可能會指定的配置參數(shù)被用于對不同類型的操作系統(tǒng),例如??梢杂靡幌盗袟l件句做到這一點,如下所示:
#if SYSTEM_1 # include "system_1.h" #elif SYSTEM_2 # include "system_2.h" #elif SYSTEM_3 ... #endif
但是,隨著它的內(nèi)容增長就會變得單調(diào)乏味,代替預處理器提供了使用宏的頭文件名。這就是所謂的計算包括。而不是寫一個頭文件名#include直接參數(shù),只需把宏的名字代替:
#define SYSTEM_H "system_1.h" ... #include SYSTEM_H
SYSTEM_H將被擴展,而預處理器將尋找system_1.h仿佛的#include已經(jīng)寫了原來的方式。 SYSTEM_H可以通過Makefile -D選項定義。
關(guān)于頭文件重復包含
1、如果頭文件A包含頭文件C,同時頭文件B也包含頭文件C,而寫的程序中包含了頭文件A,頭文件B,然后在編譯的時候就會出現(xiàn)頭文件C重復包含的錯誤
這個錯誤 只要在自己寫的頭文件中這樣寫
#ifndef X //X為你的標識符,保持唯一,可以長點,比如 #ifndef _INCLUDE_XXXXXX_H_ #define X //這里是你的頭文件 #endif
上面的X可以隨便取名(可以用來“裝”頭文件,所以X一般取名為大寫的頭文件的名字,只不過把"."換成“_”),只要保證#ifndef和#define后面是同一個X就可以了,只是一個標識而已。翻譯成中文就是,如果已經(jīng)#define X了,后面的就不執(zhí)行了。這樣在同一個c文件中,保證可以只#include一個頭文件,避免“在同一個c文件中對一個頭文件include兩次”的錯誤(第一次包含了該頭文件后,就已經(jīng)#define 了一次X,第二次包含時會遇到“#ifndef X”的判斷,既然已經(jīng)定義,只好對這個判斷說yes了,后面的不再執(zhí)行,
頭文件就不會再加進去)。
2、寫的代碼里, 頭文件A需要包含頭文件B,頭文件B需要包含頭文件C,這種情況#include A就沒有問題,不會出現(xiàn)重復包含的錯誤
注意:這里的#ifndef預處理是要解決在同一個c文件中包含了兩次同一個頭文件的錯誤,而在不同的c文件中是可以包含同一個頭文件的。
如果不用#ifndef來對頭文件做標記,又想“一勞永逸”地解決問題,不需要擔心重復包含,則就要形成自覺,不要在頭文件里定義變量或函數(shù),只聲明,這樣多次include這個頭文件時包含的都是聲明,就沒有問題,因此c語言里是允許多次聲明同一個函數(shù)或變量的。
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