Header 文件

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2023-12-01

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附带的文件。

您要求在程序中使用头文件，方法是将其与C预处理指令#include ，就像您已经看到包含stdio.h头文件一样，该文件随编译器一起提供。

包含头文件等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，特别是如果我们在程序中有多个源文件。

C或C ++程序中的一个简单实践是我们将所有常量，宏，系统范围的全局变量和函数原型保存在头文件中，并在任何需要的地方包含该头文件。

包括语法

使用预处理指令#include包括用户和系统头文件。它有以下两种形式 -

#include <file>

此表单用于系统头文件。它在标准的系统目录列表中搜索名为“file”的文件。在编译源代码时，可以使用-I选项将目录添加到此列表中。

#include "file"

此表单用于您自己的程序的头文件。它在包含当前文件的目录中搜索名为“file”的文件。在编译源代码时，可以使用-I选项将目录添加到此列表中。

#include指令通过指示C预处理器将指定文件作为输入进行扫描，然后继续使用当前源文件的其余部分。预处理器的输出包含已生成的输出，后跟包含文件的输出，然后是#include指令后的文本输出。例如，如果您有一个头文件header.h如下 -

char *test (void);

以及一个名为program.c的主程序，它使用头文件，如下所示 -

int x;
#include "header.h"
int main (void) {
   puts (test ());
}

编译器将看到与program.c读取时相同的令牌流。

int x;
char *test (void);
int main (void) {
   puts (test ());
}

如果头文件恰好包含两次，编译器将处理其内容两次，这将导致错误。防止这种情况的标准方法是将文件的整个实际内容包含在条件中，如下所示 -

#ifndef HEADER_FILE
#define HEADER_FILE
the entire header file file
#endif

此构造通常称为包装器#ifndef 。当再次包含标题时，条件将为false，因为定义了HEADER_FILE。预处理器将跳过文件的整个内容，编译器将不会看到它两次。

有时需要选择要包含在程序中的几个不同头文件中的一个。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。您可以通过以下一系列条件执行此操作 -

#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，而预处理器提供了使用宏作为标题名称的能力。这称为computed include 。您只需将宏名称放在那里，而不是将标题名称作为#include的直接参数写入 -

#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，就像#include最初是以这样的方式编写的一样。 SYSTEM_H可以由Makefile使用-D选项定义。