C语言中XX_C文件与XX_H文件关系
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4.在头文件中声明结构体,函数等,当你需要将你的代码封装成一个库,让别人 来用你的代码,你又不想公布源码,那么人家如何利用你的库呢?也就是如何利 用你的库中的各个函数呢??一种方法是公布源码,别人想怎么用就怎么用,另 一种是提供头文件,别人从头文件中看你的函数原型,这样人家才知道如何调用 你写的函数,就如同你调用 printf 函数一样,里面的参数是怎样的??你是怎么 知道的??还不是看人家的头文件中的相关声明啊!!!当然这些东东都成了 C 标准,就算不看人家的头文件,你一样可以知道怎么使用。
2.编译阶段,在上一步中相当于将那个头文件中的 test 变量扫描进了一个中间 C 文件,那么 test 变量就变成了这个文件中的一个全局变量,此时就将所有这个中 间 C 文件的所有变量,函数分配空间,将各个函数编译成二进制码,按照特定 目标文件格式生成目标文件,在这种格式的目标文件中进行各个全局变量,函数 的符号描述,将这些二进制码按照一定的标准组织成一个目标文件
//sayhello.h status sayhello() ;
//sayhello.c #include <stdio.h> #include "types.h" #include "sayhello.h"
status sayhello() {
printf("Hello!\n") ; return 0 ; }
sayhello() ; return 0 ; } 这样就符合了前面提到的原则。不过,我还可以做如下的改动: //main.c #include "sayhello.h" #include "types.h"
五、 谈谈头文件具体的使用 道理都懂了,那么自己写程序时,我的头文件到底应该怎么写呢?其实,头文件的写法很随意,很多人都 有自己的使用习惯。但是我自己的看法是,尽量模仿标准C的库。现在就来研究一下吧。 比如我们平时使用 printf 时,我们都要包括一个头文件,即 stdio.h。它的特点是我在哪个代码文件用到了 这个库中的函数,我就在哪个代码文件中包括它的头文件;包含它后,我的代码中不应该引入错误,引用 的库函数不应该因为代码文件中多引用了或少引用了一些其它的头文件而出错。 为了达到这个目标,我的做法是:每写一个代码文件,就写一个对应的头文件;把所有的声明、定义、结 构体、常量、宏放在头文件中,而代码实现绝对不放在头文件中;对头文件的抱含也放到头文件中,代码 文件中不含 include 宏。 下面看一些反例: 反例1: //types.h typedef int status ;
1.如果在头文件中实现一个函数体,那么如果在多个 C 文件中引用它,而且又同 时编译多个 C 文件,将其生成的目标文件连接成一个可执行文件,在每个引用 此头文件的 C 文件所生成的目标文件中,都有一份这个函数的代码,如果这段 函数又没有定义成局部函数,那么在连接时,就会发现多个相同的函数,就会报 错
现在以这个例子来讲解编译器的工作: 1.预处理阶段:编译器以 C 文件作为一个单元,首先读这个 C 文件,发现第一句 与第二句是包含一个头文件,就会在所有搜索路径中寻找这两个文件,找到之后, 就会将相应头文件中再去处理宏,变量,函数声明,嵌套的头文件包含等,检测 依赖关系,进行宏替换,看是否有重复定义与声明的情况发生,最后将那些文件 中所有的东东全部扫描进这个当前的 C 文件中,形成一个中间“C 文件”
#include "sayhello.h"
int main(inห้องสมุดไป่ตู้ argc, char** args) {
sayhello() ; return 0 ; }
//sayhello.c #include <stdio.h> #include "sayhello.h" int sayhello() {
XX.c 文件与 XX.h 文件
简单的说其实要理解 C 文件与头文件(即.h)有什么不同之处,首先需要弄明白 编译器的工作过程,一般说来编译器会做以下几个过程:
1.预处理阶段 2.词法与语法分析阶段 3.编译阶段,首先编译成纯汇编语句,再将之汇编成跟 CPU 相关的二进制码, 生成各个目标文件(.obj 文件) 4.连接阶段,将各个目标文件中的各段代码进行绝对地址定位,生成跟特定平台 相关的可执行文件,当然,最后还可以用 objcopy 生成纯二进制码,也就是去掉 了文件格式信息。(生成.exe 文件) 编译器在编译时是以 C 文件为单位进行的,也就是说如果你的项目中一个 C 文 件都没有,那么你的项目将无法编译,连接器是以目标文件为单位,它将一个或 多个目标文件进行函数与变量的重定位,生成最终的可执行文件,在 PC 上的程 序开发,一般都有一个 main 函数,这是各个编译器的约定,当然,你如果自己 写连接器脚本的话,可以不用 main 函数作为程序入口!!!! (main .c 文件 目标文件 可执行文件 ) 有了这些基础知识,再言归正传,为了生成一个最终的可执行文件,就需要一些 目标文件,也就是需要 C 文件,而这些 C 文件中又需要一个 main 函数作为可执 行程序的入口,那么我们就从一个 C 文件入手,假定这个 C 文件内容如下: #include <stdio.h> #include "mytest.h" int main(int argc,char **argv) { test = 25; printf("test.................%d\n",test); } 头文件内容如下: int test;
status sayhello() ;
//sayhello.c #include "sayhello.h"
status sayhello() {
printf("Hello!\n") ; return 0 ; } //main.c #include "sayhello.h"
int main(int argc, char** argv) {
3.连接阶段,将上一步成生的各个目标文件,根据一些参数,连接生成最终的可 执行文件,主要的工作就是重定位各个目标文件的函数,变量等,相当于将个目 标文件中的二进制码按一定的规范合到一个文件中再回到 C 文件与头文件各写 什么内容的话题上:理论上来说 C 文件与头文件里的内容,只要是 C 语言所支 持的,无论写什么都可以的,比如你在头文件中写函数体,只要在任何一个 C 文件包含此头文件就可以将这个函数编译成目标文件的一部分(编译是以 C 文 件为单位的,如果不在任何 C 文件中包含此头文件的话,这段代码就形同虚设), 你可以在 C 文件中进行函数声明,变量声明,结构体声明,这也不成问题!!! 那为何一定要分成头文件与 C 文件呢?又为何一般都在头件中进行函数,变量 声明,宏声明,结构体声明呢?而在 C 文件中去进行变量定义,函数实现呢?? 原因如下:
//main.c #include "sayhello.h"
int main(int argc, char** argv) {
sayhello() ; return 0 ; } 在 sayhello 的定义中,出现了一个自定义类型 status,它的声明包括在 types.h 文件中。放对它的引用放在 了 sayhello.c 中,这样单独编译 sayhello.c 没有任何问题。可是当编译到 main.c 的时候,就出现问题了,编 译报错:找不到 status 的声明。这是因为在 main.c 中只抱括了 sayhello.h,而它的声明又需要 types.h。所以, 它出现了由于少引用 types.h 而发生的错误。所以,我强调把所有的 include 都放到头文件中去。如果这样 写则不会出问题。 //sayhello.h #include <stdio.h> #include "types.h"
二、 多个源代码文件的情况 但是,随着我们要编写的程序的规模不断扩大,我们不得不把一个源代码文件拆分开,把具有一定功能的 某些方法放到其它单独的源码文件中。比如像下面这样: //main.c #include <stdio.h>
int main(int argc, char** args) {
sayhello() ; return 0 ; }
//sayhello.c #include <stdio.h> int sayhello() {
printf("Hello\n") ; } 把功能放在了 sayhello.c 文件中,而 main.c 只放主函数的代码。这样看起来更加的清晰明快。虽然形式上 分成多个文件,但编译器在编译的时候会自动把它们连在一起,也就是说它们还是相当于在一个大文件中 写代码。但是如果我们启图分别编译这两个文件,然后再链接成一个可执行程序的时候,就会发生错误。 原因在于 main.c 中使用了一个函数 sayhello,这时编译器并不知道 sayhello 是什么,因为相对于 main.c 来 说,它并不存在 sayhello 的定义和实现。所以,我们必须要在 main.c 中加入 sayhello 的声明(只要声明就 够了,不必再实现一次)。方法是加一句“int sayhello() ;”但问题是,当我们的工程越来越大的时候,我们总 不能引用一个函数就写一下它的都声明吧? 三、 引入头文件 这时最好的解决办法就是引用头文件。就是编写一个与 sayhello.c 同名的文件 sayhello.h,用于定义常量、 结构,声明函数等。具体的做法如下: //main.c #include <stdio.h>
附录说明:
C/C++语言中头文件的使用:
一、 只有一个文件的情况 先来看一下比较简单的情形,也就是只有一个文件的时候,一个程序是什么样子的。 //main.c #include <stdio.h>
int main(int argc, char** args) {
printf("Hello\n") ; return 0 ; } 这个时候程序一目了然,我们很容易就可以看出它说了什么。
printf("Hello\n") ; }
//sayhello.h int sayhello() ;
四、 说说 include 宏 对于头文件,我们应仅把它看作是一个文本文件,它跟程序的代码文件(即扩展名为.c 的文件)并不一样。 编译器在编译的过程中,只会处理代码文件,而不会去管其它的头文件。只有当我们在头文件中使用#include 的时候,相应的头文件才会被包含进来。编译器只是在编译前把#include 所在的位置换成了相应头文件中 的内容罢了。 使用<>括起来的是系统的默认库文件,也就是说不用咱们自己去找这个文件所在的位置,只写一个名字, 编译器就自动找到库目录中的文件了。而””括起来的正好相反,大多是我们自己编的代码或引用的非标准 C的库文件,它要求给出文件所在的绝对地址或相对地址。比如说,如果你的库目录设成/usr/share/include, 那么下面的写法是等价的: #include <stdio.h> == #include “/usr/share/include/stdio.h”
2.如果在头文件中定义全局变量,并且将此全局变量赋初值,那么在多个引用此 头文件的 C 文件中同样存在相同变量名的拷贝,关键是此变量被赋了初值,所 以编译器就会将此变量放入 DATA 段,最终在连接阶段,会在 DATA 段中存在 多个相同的变量,它无法将这些变量统一成一个变量,也就是仅为此变量分配一 个空间,而不是多份空间,假定这个变量在头文件没有赋初值,编译器就会将之 放入 BSS 段,连接器会对 BSS 段的多个同名变量仅分配一个存储空间
3.如果在 C 文件中声明宏,结构体,函数等,那么我要在另一个 C 文件中引用相 应的宏,结构体,就必须再做一次重复的工作,如果我改了一个 C 文件中的一 个声明,那么又忘了改其它 C 文件中的声明,这不就出了大问题了,程序的逻 辑就变成了你不可想象的了,如果把这些公共的东东放在一个头文件中,想用它 的 C 文件就只需要引用一个就 OK 了!!!这样岂不方便,要改某个声明的时候, 只需要动一下头文件就行了
2.编译阶段,在上一步中相当于将那个头文件中的 test 变量扫描进了一个中间 C 文件,那么 test 变量就变成了这个文件中的一个全局变量,此时就将所有这个中 间 C 文件的所有变量,函数分配空间,将各个函数编译成二进制码,按照特定 目标文件格式生成目标文件,在这种格式的目标文件中进行各个全局变量,函数 的符号描述,将这些二进制码按照一定的标准组织成一个目标文件
//sayhello.h status sayhello() ;
//sayhello.c #include <stdio.h> #include "types.h" #include "sayhello.h"
status sayhello() {
printf("Hello!\n") ; return 0 ; }
sayhello() ; return 0 ; } 这样就符合了前面提到的原则。不过,我还可以做如下的改动: //main.c #include "sayhello.h" #include "types.h"
五、 谈谈头文件具体的使用 道理都懂了,那么自己写程序时,我的头文件到底应该怎么写呢?其实,头文件的写法很随意,很多人都 有自己的使用习惯。但是我自己的看法是,尽量模仿标准C的库。现在就来研究一下吧。 比如我们平时使用 printf 时,我们都要包括一个头文件,即 stdio.h。它的特点是我在哪个代码文件用到了 这个库中的函数,我就在哪个代码文件中包括它的头文件;包含它后,我的代码中不应该引入错误,引用 的库函数不应该因为代码文件中多引用了或少引用了一些其它的头文件而出错。 为了达到这个目标,我的做法是:每写一个代码文件,就写一个对应的头文件;把所有的声明、定义、结 构体、常量、宏放在头文件中,而代码实现绝对不放在头文件中;对头文件的抱含也放到头文件中,代码 文件中不含 include 宏。 下面看一些反例: 反例1: //types.h typedef int status ;
1.如果在头文件中实现一个函数体,那么如果在多个 C 文件中引用它,而且又同 时编译多个 C 文件,将其生成的目标文件连接成一个可执行文件,在每个引用 此头文件的 C 文件所生成的目标文件中,都有一份这个函数的代码,如果这段 函数又没有定义成局部函数,那么在连接时,就会发现多个相同的函数,就会报 错
现在以这个例子来讲解编译器的工作: 1.预处理阶段:编译器以 C 文件作为一个单元,首先读这个 C 文件,发现第一句 与第二句是包含一个头文件,就会在所有搜索路径中寻找这两个文件,找到之后, 就会将相应头文件中再去处理宏,变量,函数声明,嵌套的头文件包含等,检测 依赖关系,进行宏替换,看是否有重复定义与声明的情况发生,最后将那些文件 中所有的东东全部扫描进这个当前的 C 文件中,形成一个中间“C 文件”
#include "sayhello.h"
int main(inห้องสมุดไป่ตู้ argc, char** args) {
sayhello() ; return 0 ; }
//sayhello.c #include <stdio.h> #include "sayhello.h" int sayhello() {
XX.c 文件与 XX.h 文件
简单的说其实要理解 C 文件与头文件(即.h)有什么不同之处,首先需要弄明白 编译器的工作过程,一般说来编译器会做以下几个过程:
1.预处理阶段 2.词法与语法分析阶段 3.编译阶段,首先编译成纯汇编语句,再将之汇编成跟 CPU 相关的二进制码, 生成各个目标文件(.obj 文件) 4.连接阶段,将各个目标文件中的各段代码进行绝对地址定位,生成跟特定平台 相关的可执行文件,当然,最后还可以用 objcopy 生成纯二进制码,也就是去掉 了文件格式信息。(生成.exe 文件) 编译器在编译时是以 C 文件为单位进行的,也就是说如果你的项目中一个 C 文 件都没有,那么你的项目将无法编译,连接器是以目标文件为单位,它将一个或 多个目标文件进行函数与变量的重定位,生成最终的可执行文件,在 PC 上的程 序开发,一般都有一个 main 函数,这是各个编译器的约定,当然,你如果自己 写连接器脚本的话,可以不用 main 函数作为程序入口!!!! (main .c 文件 目标文件 可执行文件 ) 有了这些基础知识,再言归正传,为了生成一个最终的可执行文件,就需要一些 目标文件,也就是需要 C 文件,而这些 C 文件中又需要一个 main 函数作为可执 行程序的入口,那么我们就从一个 C 文件入手,假定这个 C 文件内容如下: #include <stdio.h> #include "mytest.h" int main(int argc,char **argv) { test = 25; printf("test.................%d\n",test); } 头文件内容如下: int test;
status sayhello() ;
//sayhello.c #include "sayhello.h"
status sayhello() {
printf("Hello!\n") ; return 0 ; } //main.c #include "sayhello.h"
int main(int argc, char** argv) {
3.连接阶段,将上一步成生的各个目标文件,根据一些参数,连接生成最终的可 执行文件,主要的工作就是重定位各个目标文件的函数,变量等,相当于将个目 标文件中的二进制码按一定的规范合到一个文件中再回到 C 文件与头文件各写 什么内容的话题上:理论上来说 C 文件与头文件里的内容,只要是 C 语言所支 持的,无论写什么都可以的,比如你在头文件中写函数体,只要在任何一个 C 文件包含此头文件就可以将这个函数编译成目标文件的一部分(编译是以 C 文 件为单位的,如果不在任何 C 文件中包含此头文件的话,这段代码就形同虚设), 你可以在 C 文件中进行函数声明,变量声明,结构体声明,这也不成问题!!! 那为何一定要分成头文件与 C 文件呢?又为何一般都在头件中进行函数,变量 声明,宏声明,结构体声明呢?而在 C 文件中去进行变量定义,函数实现呢?? 原因如下:
//main.c #include "sayhello.h"
int main(int argc, char** argv) {
sayhello() ; return 0 ; } 在 sayhello 的定义中,出现了一个自定义类型 status,它的声明包括在 types.h 文件中。放对它的引用放在 了 sayhello.c 中,这样单独编译 sayhello.c 没有任何问题。可是当编译到 main.c 的时候,就出现问题了,编 译报错:找不到 status 的声明。这是因为在 main.c 中只抱括了 sayhello.h,而它的声明又需要 types.h。所以, 它出现了由于少引用 types.h 而发生的错误。所以,我强调把所有的 include 都放到头文件中去。如果这样 写则不会出问题。 //sayhello.h #include <stdio.h> #include "types.h"
二、 多个源代码文件的情况 但是,随着我们要编写的程序的规模不断扩大,我们不得不把一个源代码文件拆分开,把具有一定功能的 某些方法放到其它单独的源码文件中。比如像下面这样: //main.c #include <stdio.h>
int main(int argc, char** args) {
sayhello() ; return 0 ; }
//sayhello.c #include <stdio.h> int sayhello() {
printf("Hello\n") ; } 把功能放在了 sayhello.c 文件中,而 main.c 只放主函数的代码。这样看起来更加的清晰明快。虽然形式上 分成多个文件,但编译器在编译的时候会自动把它们连在一起,也就是说它们还是相当于在一个大文件中 写代码。但是如果我们启图分别编译这两个文件,然后再链接成一个可执行程序的时候,就会发生错误。 原因在于 main.c 中使用了一个函数 sayhello,这时编译器并不知道 sayhello 是什么,因为相对于 main.c 来 说,它并不存在 sayhello 的定义和实现。所以,我们必须要在 main.c 中加入 sayhello 的声明(只要声明就 够了,不必再实现一次)。方法是加一句“int sayhello() ;”但问题是,当我们的工程越来越大的时候,我们总 不能引用一个函数就写一下它的都声明吧? 三、 引入头文件 这时最好的解决办法就是引用头文件。就是编写一个与 sayhello.c 同名的文件 sayhello.h,用于定义常量、 结构,声明函数等。具体的做法如下: //main.c #include <stdio.h>
附录说明:
C/C++语言中头文件的使用:
一、 只有一个文件的情况 先来看一下比较简单的情形,也就是只有一个文件的时候,一个程序是什么样子的。 //main.c #include <stdio.h>
int main(int argc, char** args) {
printf("Hello\n") ; return 0 ; } 这个时候程序一目了然,我们很容易就可以看出它说了什么。
printf("Hello\n") ; }
//sayhello.h int sayhello() ;
四、 说说 include 宏 对于头文件,我们应仅把它看作是一个文本文件,它跟程序的代码文件(即扩展名为.c 的文件)并不一样。 编译器在编译的过程中,只会处理代码文件,而不会去管其它的头文件。只有当我们在头文件中使用#include 的时候,相应的头文件才会被包含进来。编译器只是在编译前把#include 所在的位置换成了相应头文件中 的内容罢了。 使用<>括起来的是系统的默认库文件,也就是说不用咱们自己去找这个文件所在的位置,只写一个名字, 编译器就自动找到库目录中的文件了。而””括起来的正好相反,大多是我们自己编的代码或引用的非标准 C的库文件,它要求给出文件所在的绝对地址或相对地址。比如说,如果你的库目录设成/usr/share/include, 那么下面的写法是等价的: #include <stdio.h> == #include “/usr/share/include/stdio.h”
2.如果在头文件中定义全局变量,并且将此全局变量赋初值,那么在多个引用此 头文件的 C 文件中同样存在相同变量名的拷贝,关键是此变量被赋了初值,所 以编译器就会将此变量放入 DATA 段,最终在连接阶段,会在 DATA 段中存在 多个相同的变量,它无法将这些变量统一成一个变量,也就是仅为此变量分配一 个空间,而不是多份空间,假定这个变量在头文件没有赋初值,编译器就会将之 放入 BSS 段,连接器会对 BSS 段的多个同名变量仅分配一个存储空间
3.如果在 C 文件中声明宏,结构体,函数等,那么我要在另一个 C 文件中引用相 应的宏,结构体,就必须再做一次重复的工作,如果我改了一个 C 文件中的一 个声明,那么又忘了改其它 C 文件中的声明,这不就出了大问题了,程序的逻 辑就变成了你不可想象的了,如果把这些公共的东东放在一个头文件中,想用它 的 C 文件就只需要引用一个就 OK 了!!!这样岂不方便,要改某个声明的时候, 只需要动一下头文件就行了