C 语言编程 — 头文件

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• 前文列表
• 头文件
• 只引用一次头文件
• 有条件引用
• global.h

前文列表

《程序编译流程与 GCC 编译器》
《C 语言编程 — 基本语法》
《C 语言编程 — 基本数据类型》
《C 语言编程 — 变量与常量》
《C 语言编程 — 运算符》
《C 语言编程 — 逻辑控制语句》
《C 语言编程 — 函数》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 指针》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 数组》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 字符串》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 枚举》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 结构体与位域》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — 共用体》
《C 语言编程 — 高级数据类型 — void 类型》
《C 语言编程 — 数据类型的别名》
《C 语言编程 — 数据类型转换》
《C 语言编程 — 宏定义与预处理器指令》
《C 语言编程 — 异常处理》

头文件

头文件是扩展名为 .h 的文件，它包含了 C 函数声明和宏定义，可以被多个源文件引用并共享其中的函数声明与定义。

C 语言中存在两种类型的头文件：

• 程序员编写的头文件
• 编译器自带的头文件

要在程序中使用头文件，需要使用 C 预处理器指令 #include 来引用它。常见的 stdio.h 头文件，就是编译器自带的头文件，里面就包含了由 C 提供的标准库函数的声明。所以我们引入了 stdio.h 头文件之后就可以直接在源文件中调用这些函数了，实际上，在预处理阶段，预处理器就会根据预处理器指令来完成源文件中的文本替换，将头文件实际的物理路径写入。

建议把所有的常量、宏、系统全局变量和函数声明写在头文件中，在需要的时候随时直接引用这些头文件。

• 引入系统头文件 #include <file>，它在系统目录的标准列表中搜索名为 file 的文件。也可以通过 -I 选项指定目录。
• 引入本地头文件 #include "fileName"，在包含当前文件的目录中搜索名为 fileName 的头文件。

如果有一个头文件 header.h，内容为：

char *test(void);

在源文件中引入该头文件：

#include "header.h"

int x;

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

实际上编译器看见的是：

char *test(void);

int x;

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

只引用一次头文件

如果在同一个源文件中重复引入一个头文件两次，编译器会处理两次头文件的内容，这将产生错误。为了防止这种情况，标准的做法是把文件的整个内容放在条件编译语句中，如下：

#ifndef HEADER_FILE
#define HEADER_FILE

the entire header file file

#endif

上述例子，当再次引用头文件时，条件为 False，因为 HEADER_FILE 以及被定义了。

有条件引用

有时需要从多个不同的头文件中选择一个引入到程序中。例如，需要指定在不同的操作系统上使用的配置参数。可以通过一系列条件来实现这点，如下：

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

但是如果头文件比较多的时候，这么做是很不妥当的，预处理器使用宏来定义头文件的名称。这就是所谓的有条件引用。它不是用头文件的名称作为 #include 的直接参数，而是只需要使用宏名称即可：

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

global.h

在有多个 .h 文件和多个 .c 文件的时候，往往我们会用一个 global.h 的头文件来包括所有的 .h 文件，然后在除了 global.h 文件外的头文件中 包含 global.h 就可以实现所有头文件的包含，同时不会乱。方便在各个文件里面调用其他文件的函数或者变量。

#ifndef _GLOBAL_H
#define _GLOBAL_H
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <Config.h>