C 语言头文件

C 语言头文件的扩展名为 .h，包含了 C 函数声明和宏定义，可以多个源文件中引用共享。

C 语言有两种类型的头文件：

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。

C 语言最佳实践中，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。

#include 的语法有以下两种：

#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。

另外一种是：

#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。

#include 指令会指示 C 预处理器加载指定的文件。

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，假如我们有一个头文件 header.h ，内容如下

char *test (void);

和一个使用了头文件的主程序 main.c ，内容如下

#include "header.h"

int x;

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

编译器会看到如下的令牌流：

char *test (void);

int x;

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

如果一个头文件被引用多次，编译器会处理多次头文件的内容，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。我们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，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。

在 Makefile 命令中，可以使用 -D 选项定义 SYSTEM_H 宏。