.h and .c

C语言中 *.c和*.h文件的区别！  

2010-05-20 18:42:46|  分类： C语言知识|字号 订阅

 

 

        这是HR面试我的一道题，没技术上含量，不过细想起来，还是C语言的最基本的知识！俗话说，目标决定动力，细节决定成败！

         C文件就是C语言系列的源文件，而H文件则是C语言的头文件，即C系列中存放函数和全局变量的文件，因为C中的函数是被封装起来的,即无法看到其代码。

        子程序不要定义在*.h中。函数定义要放在*.c中，而*.h只做声明.否则多引用几次，就会发生函数重复定义的错误。*.h只做声明，编译后不产生代码。这样做目的是为了实现软件的模块化，使软件结构清晰，而且也便于别人使用你写的程序。

         纯粹用 C 语言语法的角度，你当然可以在*.h 中放任何东西，因为 #include 完全等价于把*.h 文件 Ctrl-C Ctrl-V 到*.c 中，*.h 中应该都是一些宏定义和变量、函数声明，告诉别人你的程序“能干什么、该怎么用”。*.c 中是所有变量和函数的定义，告诉计算机你的程序“该怎么实现”。当然，如果一个*.h 被多个*.c 包含，而且*.h 中有对象（变量或函数）的定义，就会发生重复定义的错误了，声明可以无穷多次，定义只能一次。
        一般来说，一个C文件应该是一个模块，如果你的程序仅仅有一个模块（仅仅一个C文件），就可以不用建立H文件了。否则你的模块肯定不是独立的，你的模块里面的实现要被别的模块调用。这个时候你最好生成一个头文件(H文件)，在头文件里面可以声明你的那些函数是公共的。当别的模块包含你的头文件后，就可以使用你的公共声明了。 
        一个C对应一个H，这样管理起来方便，比如你有一个"my.c",那么就再添加一个"my.h"：

#ifndef   _MY_H

#define  _MY_H

extern void my(void);

#endif

其实在H文件里写函数也无所谓，只是不符合习惯而已。只要按照以上的格式写，一个H文件添加多少次都无所谓，呵~
 

       Come from： http://topic.csdn.net/t/20060429/15/4723725.html
       简单的说，其实要理解C文件与H文件有什么不同之处，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 
       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。

        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！！！

       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); 
}

mytest.h文件的内容： 
int test;

         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”。

        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 。

       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：

       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 。

       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。
       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 。

例子:
//a.h
void foo(); 
//a.c
#include "a.h"  //我的问题出来了：这句话是要，还是不要？
void foo()
{
      return;
}

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

    针对上面的代码，请回答三个问题： 
1.a.c 中的 #include "a.h" 这句话是不是多余的？为什么经常见 xx.c 里面 include 对应的 xx.h？ 
2.如果 a.c 中不写，那么编译器是不是会自动把 .h 文件里面的东西跟同名的 .c 文件绑定在一起？ 
3.第三个问题我给他改了一下:如果 a.c 中不写include<>，那么编译器是不是会自动把 .h 文件里面的东西跟同名的.c文件绑定在一起？

下面是一位牛人的原话：

    从C编译器角度看，.h和.c皆是浮云，就是改名为.txt、.doc也没有大的分别。换句话说，就是.h和.c没啥必然联系。.h中一般放的是同名.c文件中定义的变量、数组、函数的声明，需要让.c外部使用的声明。这个声明有啥用？只是让需要用这些声明的地方方便引用。因为 #include "xx.h" 这个宏其实际意思就是把当前这一行删掉，把 xx.h 中的内容原封不动的插入在当前行的位置。由于想写这些函数声明的地方非常多（每一个调用 xx.c 中函数的地方，都要在使用前声明一下子），所以用 #include "xx.h" 这个宏就简化了许多行代码——让预处理器自己替换好了。也就是说，xx.h 其实只是让需要写 xx.c 中函数声明的地方调用（可以少写几行字），至于 include 这个 .h 文件是谁，是 .h还是 .c，还是与这个 .h 同名的 .c，都没有任何必然关系。
       这样你可能会说：啊？那我平时只想调用 xx.c 中的某个函数，却 include了 xx.h 文件，岂不是宏替换后出现了很多无用的声明？没错，确实引入了很多垃圾 ，但是它却省了你不少笔墨，并且整个版面也看起来清爽的多。鱼与熊掌不可得兼，就是这个道理。反正多些声明（.h一般只用来放声明，而放不定义，参见拙著“过马路，左右看”）也无害处，又不会影响编译，何乐而不为呢？
翻回头再看上面的3个问题，很好解答了吧？

它的解答如下:
1.不一定。这个例子中显然是多余的。但是如果.c中的函数也需要调用同个.c中的其它函数，那么这个.c往往会include同名的.h，这样就不需要为声明和调用顺序而发愁了（C语言要求使用之前必须声明，而include同名.h一般会放在.c的开头）。有很多工程甚至把这种写法约定为代码规范，以规范出清晰的代码来。 
2.答：1中已经回答过了。 
3.答：不会。问这个问题的人绝对是概念不清，要不就是想混水摸鱼。非常讨厌的是中国的很多考试出的都是这种烂题，生怕别人有个清楚的概念了，绝对要把考生搞晕。