C語言標頭檔案

---

---

`#include` 預處理指令 用於將一個檔案（通常稱為標頭檔案）中函式、常量和宏等的定義提供給另一個 C 程式碼使用。標頭檔案副檔名為“.h”，您可以從中包含一個或多個預定義函式、常量、宏等的宣告。C語言中提供標頭檔案有助於程式的模組化設計。

系統標頭檔案

C編譯器軟體包含許多預編譯的標頭檔案。這些稱為系統標頭檔案。“stdio.h”就是一個眾所周知的例子——幾乎每個C程式都會包含的標頭檔案。

每個系統標頭檔案都包含許多實用函式。這些函式通常稱為庫函式。例如，用於執行I/O操作的printf()和scanf()函式就是“stdio.h”標頭檔案中提供的庫函式。

載入一個或多個頭檔案的預處理器語句總是在C程式碼的開頭。我們從學習C程式設計的基本“Hello World”程式開始，它首先包含“stdio.h”檔案 −

#include <stdio.h>

int main() {

   /* my first program in C */
   printf("Hello, World! \n");

   return 0;
}

C預處理指令`#include`基本上是向編譯器發出請求，載入特定標頭檔案的內容，以便在程式中使用它們。

C或C++程式中通常的做法是，我們將所有常量、宏、系統範圍的全域性變數和函式原型放在標頭檔案中，並在需要的地方包含該標頭檔案。

在C語言中包含標頭檔案的語法

標頭檔案是用`#include` 指令載入的。它的用法遵循以下兩種方法之一：

#include <filename.h>

如果標頭檔案在系統/預設目錄中可用，則將其名稱放在尖括號內。

#include "filename.h"   

對於在與原始檔相同的目錄中可用的使用者定義或非標準標頭檔案，將其名稱放在雙引號內。

`#include`指令的工作原理是指示C預處理器在繼續處理當前原始檔的其餘部分之前，先掃描指定的檔案作為輸入。預處理器的輸出包含已生成的輸出，後跟包含檔案生成的輸出，最後是`#include`指令之後文字生成的輸出。

C語言中的標準標頭檔案

一個典型的C編譯器包含許多預編譯的標頭檔案。每個標頭檔案都包含一組預定義的標準庫函式。“#include”預處理指令用於在程式中包含副檔名為“.h”的標頭檔案。

下表顯示了一些C語言標頭檔案：

示例

以下程式碼使用了來自一些標頭檔案的幾個庫函式：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

int main() {

   char s1[20] = "53875";
   char s2[10] = "Hello";
   char s3[10] = "World";

   int res;
   res = pow(8, 4);
   printf("Using math.h, The value is : %d\n", res);

   long int a = atol(s1);
   printf("Using stdlib.h, the string to long int: %d\n", a);

   strcpy(s2, s3);
   printf("Using string.h, the strings s2 and s3: %s\t%s\n", s2, s3);

   return 0;
}

輸出

執行此程式碼時，將產生以下輸出：

Using math.h, The value is: 4096
Using stdlib.h, the string to long int: 53875
Using string.h, the strings s2 and s3: World	World

使用者自定義標頭檔案

我們可以在C程式中新增一個或多個使用者自定義函式（除了main()函式）。但是，如果程式碼包含大量函式定義，將它們放在一個副檔名為“.c”的單個原始碼檔案中將難以處理和維護。因此，將性質相似的函式/宏/變數組合在一起放在標頭檔案中，就像包含標準標頭檔案一樣包含它們，並呼叫其中定義的函式。

使用者定義的標頭檔案通常放在包含C原始碼的同一目錄中。

下面介紹了使用CodeBlocks IDE建立和使用標頭檔案的步驟。啟動CodeBlocks IDE並建立一個新的控制檯應用程式：

為專案選擇一個合適的名稱。在資料夾中新增一個新的空檔案，並將以下程式碼儲存為“myheader.h”：

#ifndef MYHEADER_H
#define MYHEADER_H

void sayHello();
int add(int a, int b);
double area(double radius);
int length(char *x);

#endif

如果一個頭檔案恰好被包含兩次，編譯器將處理其內容兩次，這將導致錯誤。防止這種情況的標準方法是使用`#ifndef`指令將檔案的全部實際內容括在條件定義中，這稱為標頭檔案保護。

標頭檔案保護檢查標頭檔案是否已定義。如果未定義，則意味著該檔案是第一次被包含，並且將處理保護內的程式碼。

標頭檔案包含要包含的函式的宣告或原型。這些函式的實際定義在一個“.c”檔案中提供，其名稱與標頭檔案相同。

建立標頭檔案

將以下程式碼儲存到“myheader.c”檔案中：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

#define PI 3.142

void sayHello(){
   printf("Hello World\n");
}

int add(int a, int b){
   int result;
   result = a+b;
   return result;
}

double area(double radius){
   double areaofcircle = PI*pow(radius, 2);
   return areaofcircle;
}

int length(char *x){
   return strlen(x);
}

使用標頭檔案

現在，我們可以在程式中包含“myheader.h”檔案並呼叫上述任何函式。將以下程式碼儲存為專案資料夾中的“main.c”。

#include <stdio.h>
#include "myheader.h"

int main() {

   int p = 10, q = 20;
   double x = 5.25;

   sayHello();
   printf("sum of %d and %d is %d\n", p, q, add(p,q));
   printf("Radius: %lf Area: %lf", x, area(x));

   return 0;
}

構建專案並執行“main.c”，可以透過CodeBlocks IDE的執行選單或命令列獲得以下結果：

Hello World
sum of 10 and 20 is 30
Radius: 5.250000 Area: 86.601375

計算包含

有時需要選擇要包含到程式中的幾個不同的標頭檔案之一。例如，它們可能指定要在不同型別的作業系統上使用的配置引數。您可以使用一系列條件語句來做到這一點：

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

但是，隨著它的增長，它變得很繁瑣，預處理器提供了使用宏作為標頭檔案名稱的功能。這稱為計算包含。不必將標頭檔案名稱作為`#include`的直接引數寫入，只需在那裡放置一個宏名稱即可：

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

SYSTEM_H 將會被擴充套件，預處理器會尋找 system_1.h，就像 #include 指令原本就是那樣編寫的一樣。SYSTEM_H 可以透過 Makefile 的 -D 選項來定義。