編譯器需要C文件與頭文件（即.h）

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，要了解C文件和頭文件（即.h）的區(qū)別，首先需要了解編譯器的工作過(guò)程。 一般來(lái)說(shuō)，編譯器會(huì)做以下幾個(gè)過(guò)程：

1.預(yù)處理階段

2. 詞法分析階段

3、編譯階段，先編譯成純匯編語(yǔ)句，再編譯成與CPU相關(guān)的二進(jìn)制代碼，生成各個(gè)目標(biāo)文件（.obj文件）

4、在連接階段，對(duì)每個(gè)目標(biāo)文件中的每段代碼進(jìn)行絕對(duì)地址定位，生成特定平臺(tái)相關(guān)的可執(zhí)行文件。 當(dāng)然也可以用于最后生成純二進(jìn)制代碼，即去掉文件格式信息。 (生成.exe文件)

編譯器在編譯的時(shí)候是以C文件為單位的，也就是說(shuō)，如果你的工程中沒(méi)有C文件，那么你的工程是不會(huì)被編譯的，而鏈接器是以目標(biāo)文件為單位的，它會(huì)每個(gè)目標(biāo)文件重新定位函數(shù)和變量以生成最終的可執(zhí)行文件。 PC端的程序開(kāi)發(fā)一般都有一個(gè)main函數(shù)。 這是每個(gè)編譯器的約定。 當(dāng)然，如果你自己寫鏈接描述文件，你可以使用main函數(shù)作為程序入口！ ！ ！ ！

（main.c文件目標(biāo)文件可執(zhí)行）

有了這些基礎(chǔ)知識(shí)，我們言歸正傳，為了生成最終的可執(zhí)行文件，我們需要一些目標(biāo)文件，也就是C文件，而這些C文件需要一個(gè)main函數(shù)作為可執(zhí)行程序的入口，那么我們將從一個(gè)C文件開(kāi)始，假設(shè)這個(gè)C文件的內(nèi)容如下：

#

＃ “。H”

int main(int argc, char **argv)

{

測(cè)試 = 25；

("測(cè)試............%d\n",測(cè)試);

}

.h頭文件內(nèi)容如下：

內(nèi)部測(cè)試；

現(xiàn)在以這個(gè)例子來(lái)說(shuō)明編譯器的工作：

1.在預(yù)處理階段，編譯器以C文件為單位，首先讀取C文件，發(fā)現(xiàn)第一句和第二句包含頭文件，就會(huì)在所有搜索路徑中搜索這兩個(gè)文件，并找到它們，它會(huì)處理對(duì)應(yīng)頭文件中的宏、變量、函數(shù)聲明、嵌套頭文件包含等，檢測(cè)依賴關(guān)系，進(jìn)行宏替換，看是否有重復(fù)的定義和聲明，最后將那些文件放入All這些東西被掃描到當(dāng)前的 C 文件中，形成一個(gè)中間“C 文件”

2.在編譯階段，在上一步中，相當(dāng)于把頭文件中的test變量掃描到一個(gè)中間C文件中，那么test變量就變成了這個(gè)文件中的全局變量，此時(shí)所有的中間C文件的所有變量和函數(shù)分配空間，將每個(gè)函數(shù)編譯成二進(jìn)制代碼，并根據(jù)特定的目標(biāo)文件格式生成目標(biāo)文件。 在這種格式的目標(biāo)文件中，對(duì)各個(gè)全局變量和函數(shù)進(jìn)行符號(hào)描述，并將這些二進(jìn)制代碼按照一定的編譯標(biāo)準(zhǔn)組織成一個(gè)目標(biāo)文件

3. 在連接階段，根據(jù)一些參數(shù)將上一步生成的目標(biāo)文件連接起來(lái)，生成最終的可執(zhí)行文件。 主要任務(wù)是將各個(gè)目標(biāo)文件的函數(shù)、變量等重新定位，相當(dāng)于將二進(jìn)制代碼按照一定的規(guī)范組合成一個(gè)文件，再回到C文件寫什么的話題頭文件：理論上來(lái)說(shuō)，只要C文件和頭文件里的內(nèi)容是C語(yǔ)言支持的，不管寫什么都可以，比如你把函數(shù)體寫在頭文件里，只要這個(gè)頭文件包含在任何C文件中，函數(shù)就可以編譯成目標(biāo)文件的一部分（編譯是基于C文件的，如果不在任何C文件中如果這個(gè)頭文件包含在，這段代碼沒(méi)用），你可以在C文件中進(jìn)行函數(shù)聲明、變量聲明和結(jié)構(gòu)聲明，這不是問(wèn)題！ ！ ！

那為什么一定要分頭文件和C文件呢？ 為什么函數(shù)、變量聲明、宏聲明和結(jié)構(gòu)聲明一般都在頭文件中進(jìn)行？ 而在C文件中定義變量，函數(shù)實(shí)現(xiàn)呢？ ？ 原因如下：

1.如果一個(gè)函數(shù)體是在頭文件中實(shí)現(xiàn)的，如果在多個(gè)C文件中被引用，同時(shí)編譯多個(gè)C文件，生成的目標(biāo)文件會(huì)鏈接成一個(gè)可執(zhí)行文件，每次引用this在頭文件的C文件生成的目標(biāo)文件中，有一段這個(gè)函數(shù)的代碼。 如果這個(gè)函數(shù)沒(méi)有定義為局部函數(shù)，那么在鏈接的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)多個(gè)相同的函數(shù)，就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

2、如果在頭文件中定義了一個(gè)全局變量，并為該全局變量賦了初值，那么在引用這個(gè)頭文件的多個(gè)C文件中，存在同名變量名的副本。 關(guān)鍵是給變量賦初值。 因此，編譯器會(huì)將這個(gè)變量放入DATA段。 最后，在連接階段，DATA段中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)相同的變量。 它不能將這些變量統(tǒng)一為一個(gè)變量，即只為這個(gè)變量分配一個(gè)空間。 而不是多個(gè)空格，如果這個(gè)變量在頭文件中沒(méi)有賦初值，編譯器會(huì)把它放在

在BSS段中，鏈接器只會(huì)為BSS段中的多個(gè)同名變量分配一個(gè)存儲(chǔ)空間。

3、如果在一個(gè)C文件中聲明了宏、結(jié)構(gòu)體、函數(shù)等，那么如果我要在另一個(gè)C文件中引用相應(yīng)的宏和結(jié)構(gòu)體，就必須再做一次重復(fù)的工作。 如果我改了一個(gè)C文件而忘記改其他C文件中的語(yǔ)句，那問(wèn)題就大了，程序的邏輯會(huì)變得你無(wú)法想象。 如果你把這些的東西放在一個(gè)頭文件里，你要用它的C文件，只需要引用一個(gè)就OK了！ ！ ！這不是很方便嗎？ 當(dāng)你想改變一個(gè)語(yǔ)句時(shí)，你只需要移動(dòng)頭文件。

4.在頭文件中聲明結(jié)構(gòu)、函數(shù)等。 當(dāng)你需要把你的代碼打包成一個(gè)庫(kù)讓別人使用你的代碼，而你又不想把源碼公布出來(lái)，別人怎么用你的庫(kù)呢？ 也就是如何使用你庫(kù)中的每一個(gè)函數(shù)？ ？ 一種方法是將源代碼公開(kāi)，其他人可以隨意使用。 另一種是提供頭文件，別人可以從頭文件中讀到你的函數(shù)原型，從而知道如何調(diào)用你寫的函數(shù)，就像你調(diào)用函數(shù)一樣。 ，里面的參數(shù)是什么？ ？ 你怎么知道？ ？ 不是看別人頭文件中的相關(guān)語(yǔ)句！ ！ ！ 當(dāng)然，這些東西都成了C標(biāo)準(zhǔn)，即使不看別人的頭文件，也能知道怎么用。

C語(yǔ)言中.c和.h文件的混淆

本質(zhì)上沒(méi)有什么區(qū)別。只是籠統(tǒng)地說(shuō)：.h文件是一個(gè)頭文件，里面包含了函數(shù)聲明、宏定義、結(jié)構(gòu)體定義等。

.c文件是程序文件，包含函數(shù)實(shí)現(xiàn)、變量定義等內(nèi)容。 并且后綴是什么并不重要，但是編譯器會(huì)默認(rèn)對(duì)具有某些后綴的文件采取某些操作。 您可以強(qiáng)制編譯器將任何后綴的文件編譯為c文件。

將這兩個(gè)文件分開(kāi)編寫是一種很好的編程風(fēng)格。

而且，比如我在aaa.h中定義了一個(gè)函數(shù)聲明，然后我在aaa.h的同級(jí)目錄下創(chuàng)建了aaa.c。 這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)定義在aaa.c中，然后main函數(shù)位于.c文件中的#this aaa.h，然后我就可以使用這個(gè)函數(shù)了。 Main 會(huì)在運(yùn)行時(shí)找到這個(gè)定義這個(gè)函數(shù)的 aaa.c 文件。

這是因?yàn)椋?/p>

main函數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)C/C++程序的入口，編譯器會(huì)先找到該函數(shù)所在的文件。

假設(shè)編譯器在編譯.c（包括main()）時(shí)，找到mylib.h（里面聲明了函數(shù)void test()），那么編譯器就會(huì)按照預(yù)設(shè)的路徑（路徑列表和代碼文件所在的路徑） )尋找同名的實(shí)現(xiàn)文件（擴(kuò)展名.cpp或.c，本例為mylib.c），如果找到，找到其中的函數(shù)（本例為void test()），然后繼續(xù)編譯； 如果在指定目錄下找不到實(shí)現(xiàn)文件，或者在本文件及后續(xù)文件中找不到實(shí)現(xiàn)代碼，則返回編譯錯(cuò)誤。 其實(shí)這個(gè)過(guò)程可以“看”成一個(gè)文件拼接過(guò)程，聲明和實(shí)現(xiàn)分別寫在頭文件和C文件中，或者兩者同時(shí)寫在頭文件中，理論上是沒(méi)有的本質(zhì)區(qū)別。

以上就是所謂的動(dòng)態(tài)方法。

對(duì)于靜態(tài)方法，基本上所有的C/C++編譯器都支持一種叫做Link的鏈接方法，也就是所謂的靜態(tài)鏈接。

這樣，我們所要做的就是編寫包含函數(shù)、類等聲明的頭文件（ah、bh、...）及其對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)文件（a.cpp、b.cpp、...）。 .), 編譯器會(huì)把它編譯成靜態(tài)庫(kù)文件(a.lib,b.lib,...)。 在后續(xù)的代碼復(fù)用過(guò)程中，我們只需要提供相應(yīng)的頭文件（.h）和相應(yīng)的庫(kù)文件（.lib），就可以使用過(guò)去的代碼了。

與動(dòng)態(tài)方法相比，靜態(tài)方法的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)代碼的隱蔽性，即C++所提倡的“接口對(duì)外，實(shí)現(xiàn)代碼不可見(jiàn)”。 有利于庫(kù)文件的轉(zhuǎn)發(fā)。

許多人會(huì)反對(duì)說(shuō)難題中最難的部分是基本概念，但事實(shí)確實(shí)如此。 高中學(xué)物理的時(shí)候，老師講的是概念，概念要搞清楚，難的就變簡(jiǎn)單了。 如果你能分析清楚一個(gè)物理問(wèn)題有幾個(gè)物理過(guò)程，每個(gè)過(guò)程都遵守那個(gè)物理定律（比如動(dòng)量守恒、牛二定律、能量守恒定律），那么很容易把這個(gè)過(guò)程的方程按照定律 ，N個(gè)過(guò)程一定是N個(gè)N元方程，問(wèn)題就很容易解決了。 就算是高中物理競(jìng)賽題，最難的也無(wú)非是：

（一）混淆概念，導(dǎo)致無(wú)法分析幾個(gè)物理過(guò)程，或者某個(gè)物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律；

(2) 有高階方程，方程即使列出也解不出來(lái)。 后者已經(jīng)屬于數(shù)學(xué)的范疇，所以最難的是要把握清楚的概念；

編程也是如此。 概念清楚的話，基本沒(méi)有問(wèn)題（數(shù)學(xué)上會(huì)比較難，比如算法的選擇，時(shí)間空間和效率的權(quán)衡，穩(wěn)定性和資源的平衡）。 然而，要掌握一個(gè)清晰的概念卻不是那么容易。 看看下面的例子，看看你是否有一個(gè)清晰透徹的理解。

//啊無(wú)效 foo(); //ac # "ah" //我的問(wèn)題出來(lái)了：這句話到底有沒(méi)有必要？

無(wú)效的 foo()

{ ; } //main.c # "ah" int main(int argc, char *argv[]) {foo(); 0; }

對(duì)于上面的代碼，請(qǐng)回答三個(gè)問(wèn)題：

. (1)ac中#“啊”這句是多余的嗎？

(2)為什么在xx.c中經(jīng)?？吹綄?duì)應(yīng)的xx.h？

(3)如果不是用ac寫的，編譯器會(huì)自動(dòng)把.h文件的內(nèi)容綁定到同名的.c文件中嗎？ （慣于）

（以上3個(gè)問(wèn)題請(qǐng)仔細(xì)思考10分鐘，不要急著看下面的解釋。:) 想的越多理解的越深。 )

好了，是時(shí)候了！ 請(qǐng)忘掉以上3個(gè)問(wèn)題以及你對(duì)這三個(gè)問(wèn)題的想法，然后慢慢聽(tīng)我說(shuō)。 正確的觀念是：在C編譯器看來(lái)，.h和.c都是浮云，改名為.txt或.doc也沒(méi)有太大區(qū)別。 換句話說(shuō)，.h和.c之間沒(méi)有必然聯(lián)系。 一般.h包含定義在同名.c文件中的變量、數(shù)組、函數(shù)的聲明，以及需要在.c之外使用的聲明。 這個(gè)語(yǔ)句有什么用？ 只是為了便于參考需要這些聲明的地方。 因?yàn)楹?“xx.h”的實(shí)際意思是刪除當(dāng)前行，在當(dāng)前行位置原封不動(dòng)的插入xx.h中的內(nèi)容。 由于我要寫這些函數(shù)聲明的地方很多（xx.c中每一個(gè)調(diào)用函數(shù)的地方都必須在使用前聲明），所以使用#"xx.h"宏可以簡(jiǎn)化很多行代碼——讓預(yù)處理器替換自身。 也就是說(shuō)，xx.h其實(shí)只是調(diào)用了xx.c中需要寫函數(shù)聲明的地方（可以少寫幾行）。 至于這個(gè).h文件是誰(shuí)的，是.h還是.c，或者跟這個(gè).h有關(guān)系嗎？同名的.c沒(méi)有必然關(guān)系。

所以你可能會(huì)說(shuō)：嗯？ 然后我平時(shí)就是想調(diào)用xx.c中的某個(gè)函數(shù)，但是把xx.h文件刪掉了。 宏替換后不是有很多無(wú)用的語(yǔ)句嗎？ 是的，確實(shí)引入了很多垃圾，但是卻省了很多筆墨，整個(gè)布局看起來(lái)也干凈多了。 這就是魚和熊掌不可兼得的原因。 反正多聲明（.h一般只用來(lái)放聲明，不放定義，看我的書《過(guò)馬路，左看右看》）無(wú)傷大雅，不會(huì)影響編譯，何樂(lè)而不為呢？

回過(guò)頭來(lái)看以上三個(gè)問(wèn)題，是不是很容易回答呢？ 答：不一定。 這個(gè)例子顯然是多余的。 但是如果.c中的函數(shù)還需要調(diào)用同一個(gè).c中的其他函數(shù)，那么這個(gè).c往往會(huì)和.h同名，所以不用擔(dān)心聲明和調(diào)用的順序（C 要求在使用前必須聲明，同名的.h一般會(huì)放在.c)的開(kāi)頭。 許多項(xiàng)目甚至同意將這種寫法作為代碼規(guī)范來(lái)規(guī)范清晰的代碼。

答：1已經(jīng)回答了。

答：沒(méi)有。問(wèn)這個(gè)問(wèn)題的人肯定是不清楚，或者就是想渾水摸魚。 很煩人的是中國(guó)很多考試都有這樣的爛題。 生怕別人概念清楚，肯定會(huì)把考生搞糊涂。

搞清楚語(yǔ)法和概念說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。 有三招：工作不要發(fā)呆，抽空多思考，多看書；

讀書要讀好書，問(wèn)人要問(wèn)強(qiáng)人。 壞書壞人會(huì)給你錯(cuò)誤的觀念，誤導(dǎo)你；

勤能補(bǔ)拙是一種很好的修養(yǎng)，一分耕耘一分收獲；

(1) 通過(guò)頭文件調(diào)用庫(kù)函數(shù)。 在很多場(chǎng)合，源代碼是不方便（或不允許）發(fā)布給用戶的，只要提供頭文件和二進(jìn)制庫(kù)給用戶即可。 用戶只需要根據(jù)頭文件中的接口聲明調(diào)用庫(kù)函數(shù)即可，無(wú)需關(guān)心接口是如何實(shí)現(xiàn)的。 編譯器從庫(kù)中提取相應(yīng)的代碼。

(2) 頭文件可以加強(qiáng)類型安全檢查。 如果接口的實(shí)現(xiàn)或使用方式與頭文件中的聲明不一致，編譯器會(huì)指出錯(cuò)誤。 這個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則可以大大減輕程序員調(diào)試和改錯(cuò)的負(fù)擔(dān)。

頭文件用于存儲(chǔ)函數(shù)原型。

頭文件與源文件有什么關(guān)系？

這道題其實(shí)是說(shuō)已知的頭文件“啊”聲明了一系列函數(shù)（只有函數(shù)原型，沒(méi)有函數(shù)實(shí)現(xiàn)），而這些函數(shù)是在“b.cpp”中實(shí)現(xiàn)的，那么如果我要在“c.cpp”中在"ah"中聲明的"b.cpp"中實(shí)現(xiàn)的函數(shù)通常在"c.cpp"#"ah"中使用，那么c.cpp如何找到b.cpp中的實(shí)現(xiàn)呢？

事實(shí)上，.cpp 和.h 文件名沒(méi)有任何直接關(guān)系，許多編譯器可以接受其他擴(kuò)展名。

譚浩強(qiáng)先生在《C程序設(shè)計(jì)》一書中提到，編譯器在進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，需要對(duì)#命令進(jìn)行“文件包含處理”：將.h的全部?jī)?nèi)容復(fù)制到#

“。H”。 這也解釋了為什么很多編譯器不關(guān)心這個(gè)文件的后綴是什么——因?yàn)?是為了完成一個(gè)“復(fù)制和插入代碼”的工作。

程序編譯時(shí)不會(huì)在b.cpp文件中尋找函數(shù)實(shí)現(xiàn)，只有在鏈接時(shí)才做這個(gè)工作。 我們?cè)赽.cpp或c.cpp中使用#"ah"來(lái)實(shí)際引入相關(guān)聲明，這樣編譯就可以通過(guò)，程序不關(guān)心它是在哪里實(shí)現(xiàn)的，是如何實(shí)現(xiàn)的。 源文件編譯后，生成目標(biāo)文件（.o 或.obj 文件）。 在目標(biāo)文件中，這些函數(shù)和變量被視為符號(hào)。 鏈接的時(shí)候需要指定需要連接哪個(gè).o或者.obj文件（這里是b.cpp生成的.o或者.obj文件），這時(shí)候鏈接器會(huì)去這個(gè).o或者.obj file 查找b.cpp中實(shí)現(xiàn)的函數(shù)，并構(gòu)建到.cpp中指定的可執(zhí)行文件中。 （很重要）

在VC中，一堆情況不需要你自己寫，你只需要包含所有需要的文件，VC會(huì)自動(dòng)幫你寫。

通常，編譯器會(huì)在每個(gè) .o 或 .obj 文件中查找所需的符號(hào)，而不是只查找某個(gè)文件或找到一個(gè)文件就不找。 因此，如果在幾個(gè)不同的文件中實(shí)現(xiàn)了同一個(gè)功能，或者定義了同一個(gè)全局變量，鏈接時(shí)會(huì)提示“”。

最后，無(wú)論你是在職場(chǎng)成長(zhǎng)還是在大學(xué)的入門階段，C/C++都是一門編程語(yǔ)言，不僅可以增強(qiáng)你的思維能力，還可以為編程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 如果你想做軟件開(kāi)發(fā)，成為核心程序員， C/C++是更好的選擇。 作者有一個(gè)千人C/C++程序員的Q群（Q船有線：C語(yǔ)言編程學(xué)習(xí)聚集地（默默建立））如果覺(jué)得自學(xué)C/C++語(yǔ)言有難度，有興趣的小伙伴學(xué)習(xí)或者學(xué)習(xí)C/C++編程的可以進(jìn)來(lái)交流。 下面給大家分享一下C/C++的學(xué)習(xí)路線圖：