#### 23. 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 char\_manger.h，如下： ~~~ char *test(void); ~~~ 和一个使用了头文件的主程序 char\_manager.c,如下: ~~~ #include "char_manger.h" int x; int main (void) { puts (test ()); } ~~~ 编辑器会看到如下的代码信息: ~~~ char *test (void); int x; 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