C语言编程—头文件

简介: 头文件是扩展名为 .h 的文件,包含了 C 函数声明和宏定义,被多个源文件中引用共享。有两种类型的头文件:程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。在程序中要使用头文件,需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件,它是编译器自带的头文件。

头文件是扩展名为 .h 的文件,包含了 C 函数声明和宏定义,被多个源文件中引用共享。有两种类型的头文件:程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。

在程序中要使用头文件,需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件,它是编译器自带的头文件。

引用头文件相当于复制头文件的内容,但是我们不会直接在源文件中复制头文件的内容,因为这么做很容易出错,特别在程序是由多个源文件组成的时候。

A simple practice in C 或 C++ 程序中,建议把所有的常量、宏、系统全局变量和函数原型写在头文件中,在需要的时候随时引用这些头文件。

引用头文件的语法

使用预处理指令 #include 可以引用用户和系统头文件。它的形式有以下两种:

#include <file>

这种形式用于引用系统头文件。它在系统目录的标准列表中搜索名为 file 的文件。在编译源代码时,您可以通过 -I 选项把目录前置在该列表前。

#include "file"

这种形式用于引用用户头文件。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,您可以通过 -I 选项把目录前置在该列表前。

引用头文件的操作

#include 指令会指示 C 预处理器浏览指定的文件作为输入。预处理器的输出包含了已经生成的输出,被引用文件生成的输出以及 #include 指令之后的文本输出。例如,如果您有一个头文件 header.h,如下:

char *test (void);

和一个使用了头文件的主程序 program.c,如下:

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

编译器会看到如下的代码信息:

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

只引用一次头文件

如果一个头文件被引用两次,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

这种结构就是通常所说的包装器 #ifndef。当再次引用头文件时,条件为假,因为 HEADER_FILE 已定义。此时,预处理器会跳过文件的整个内容,编译器会忽略它。

有条件引用

有时需要从多个不同的头文件中选择一个引用到程序中。例如,需要指定在不同的操作系统上使用的配置参数。您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,您只需要使用宏名称代替即可:

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

SYSTEM_H 会扩展,预处理器会查找 system_1.h,就像 #include 最初编写的那样。SYSTEM_H 可通过 -D 选项被您的 Makefile 定义。

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 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>

C 语言中 include <> 与include "" 的区别?

#include < > 引用的是编译器的类库路径里面的头文件。

#include " " 引用的是你程序目录的相对路径中的头文件,如果在程序目录没有找到引用的头文件则到编译器的类库路径的目录下找该头文件。

相关文章
|
1月前
|
NoSQL C语言 索引
十二个C语言新手编程时常犯的错误及解决方式
C语言初学者常遇错误包括语法错误、未初始化变量、数组越界、指针错误、函数声明与定义不匹配、忘记包含头文件、格式化字符串错误、忘记返回值、内存泄漏、逻辑错误、字符串未正确终止及递归无退出条件。解决方法涉及仔细检查代码、初始化变量、确保索引有效、正确使用指针与格式化字符串、包含必要头文件、使用调试工具跟踪逻辑、避免内存泄漏及确保递归有基准情况。利用调试器、编写注释及查阅资料也有助于提高编程效率。避免这些错误可使代码更稳定、高效。
158 12
|
2月前
|
存储 算法 Linux
C语言 多进程编程(一)进程创建
本文详细介绍了Linux系统中的进程管理。首先,文章解释了进程的概念及其特点,强调了进程作为操作系统中独立可调度实体的重要性。文章还深入讲解了Linux下的进程管理,包括如何获取进程ID、进程地址空间、虚拟地址与物理地址的区别,以及进程状态管理和优先级设置等内容。此外,还介绍了常用进程管理命令如`ps`、`top`、`pstree`和`kill`的使用方法。最后,文章讨论了进程的创建、退出和等待机制,并展示了如何通过`fork()`、`exec`家族函数以及`wait()`和`waitpid()`函数来管理和控制进程。此外,还介绍了守护进程的创建方法。
C语言 多进程编程(一)进程创建
|
2月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(三)信号处理方式和自定义处理函数
本文详细介绍了Linux系统中进程间通信的关键机制——信号。首先解释了信号作为一种异步通知机制的特点及其主要来源,接着列举了常见的信号类型及其定义。文章进一步探讨了信号的处理流程和Linux中处理信号的方式,包括忽略信号、捕捉信号以及执行默认操作。此外,通过具体示例演示了如何创建子进程并通过信号进行控制。最后,讲解了如何通过`signal`函数自定义信号处理函数,并提供了完整的示例代码,展示了父子进程之间通过信号进行通信的过程。
|
2月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(四)定时器信号和子进程退出信号
本文详细介绍了Linux系统中的定时器信号及其相关函数。首先,文章解释了`SIGALRM`信号的作用及应用场景,包括计时器、超时重试和定时任务等。接着介绍了`alarm()`函数,展示了如何设置定时器以及其局限性。随后探讨了`setitimer()`函数,比较了它与`alarm()`的不同之处,包括定时器类型、精度和支持的定时器数量等方面。最后,文章讲解了子进程退出时如何利用`SIGCHLD`信号,提供了示例代码展示如何处理子进程退出信号,避免僵尸进程问题。
|
2月前
|
消息中间件 Unix Linux
C语言 多进程编程(五)消息队列
本文介绍了Linux系统中多进程通信之消息队列的使用方法。首先通过`ftok()`函数生成消息队列的唯一ID,然后使用`msgget()`创建消息队列,并通过`msgctl()`进行操作,如删除队列。接着,通过`msgsnd()`函数发送消息到消息队列,使用`msgrcv()`函数从队列中接收消息。文章提供了详细的函数原型、参数说明及示例代码,帮助读者理解和应用消息队列进行进程间通信。
|
2月前
|
缓存 Linux C语言
C语言 多进程编程(六)共享内存
本文介绍了Linux系统下的多进程通信机制——共享内存的使用方法。首先详细讲解了如何通过`shmget()`函数创建共享内存,并提供了示例代码。接着介绍了如何利用`shmctl()`函数删除共享内存。随后,文章解释了共享内存映射的概念及其实现方法,包括使用`shmat()`函数进行映射以及使用`shmdt()`函数解除映射,并给出了相应的示例代码。最后,展示了如何在共享内存中读写数据的具体操作流程。
|
2月前
|
消息中间件 Unix Linux
C语言 多进程编程(二)管道
本文详细介绍了Linux下的进程间通信(IPC),重点讨论了管道通信机制。首先,文章概述了进程间通信的基本概念及重要性,并列举了几种常见的IPC方式。接着深入探讨了管道通信,包括无名管道(匿名管道)和有名管道(命名管道)。无名管道主要用于父子进程间的单向通信,有名管道则可用于任意进程间的通信。文中提供了丰富的示例代码,展示了如何使用`pipe()`和`mkfifo()`函数创建管道,并通过实例演示了如何利用管道进行进程间的消息传递。此外,还分析了管道的特点、优缺点以及如何通过`errno`判断管道是否存在,帮助读者更好地理解和应用管道通信技术。
|
2月前
|
存储 Ubuntu Linux
C语言 多线程编程(1) 初识线程和条件变量
本文档详细介绍了多线程的概念、相关命令及线程的操作方法。首先解释了线程的定义及其与进程的关系,接着对比了线程与进程的区别。随后介绍了如何在 Linux 系统中使用 `pidstat`、`top` 和 `ps` 命令查看线程信息。文档还探讨了多进程和多线程模式各自的优缺点及适用场景,并详细讲解了如何使用 POSIX 线程库创建、退出、等待和取消线程。此外,还介绍了线程分离的概念和方法,并提供了多个示例代码帮助理解。最后,深入探讨了线程间的通讯机制、互斥锁和条件变量的使用,通过具体示例展示了如何实现生产者与消费者的同步模型。
|
2月前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(七)信号量
本文档详细介绍了进程间通信中的信号量机制。首先解释了资源竞争、临界资源和临界区的概念,并重点阐述了信号量如何解决这些问题。信号量作为一种协调共享资源访问的机制,包括互斥和同步两方面。文档还详细描述了无名信号量的初始化、等待、释放及销毁等操作,并提供了相应的 C 语言示例代码。此外,还介绍了如何创建信号量集合、初始化信号量以及信号量的操作方法。最后,通过实际示例展示了信号量在进程互斥和同步中的应用,包括如何使用信号量避免资源竞争,并实现了父子进程间的同步输出。附带的 `sem.h` 和 `sem.c` 文件提供了信号量操作的具体实现。
|
3月前
|
存储 程序员 C语言
揭秘C语言:这些核心知识你掌握了吗?一篇文章带你突破编程基础,开启高效编码之旅!
【8月更文挑战第22天】C语言作为编程基石,以简洁高效著称,历经数十年仍备受欢迎。本文通过梳理C语言的核心概念,帮助读者深入理解并提升技能。适合各水平读者。基础语法从`main`函数开始,如示例中的“Hello, World!”程序所示。C语言强调头文件包含与语句结尾的分号。变量和数据类型丰富多样,如`int`、`float`、`char`等,合理选择可优化内存使用和性能。指针用于间接访问内存,是C语言的关键特性。控制结构如循环和分支使程序逻辑更灵活。函数支持代码复用与模块化。深入学习还需掌握预处理指令、文件操作等高级特性。通过系统学习与实践,你将能更熟练地使用C语言,构建高效稳定的应用。
58 4