C 頭文件

頭文件是副檔名為 .h 的文件，包含了 C 函數宣告和巨集定義，並被多個原始檔中引用共享。有兩種類型的頭檔：程式設計師編寫的頭檔和編譯器自備的頭檔。

在程式中要使用頭文件，需要使用 C 預處理指令 #include 來引用它。前面我們已經看過 stdio.h 頭文件，它是編譯器自帶的頭檔。

引用頭檔相當於複製頭檔的內容，但是我們不會直接在來源檔案中複製頭檔的內容，因為這麼做很容易出錯，特別在程式是由多個來源檔案組成的時候。

A simple practice in C 或 C++ 程式中，建議把所有的常數、巨集、系統全域變數和函數原型寫在頭檔中，在需要的時候隨時引用這些頭檔。

引用頭檔的語法

使用預處理指令 #include 可以引用使用者和系統頭檔。它的形式有以下兩種：

#include <file>

這種形式用於引用系統頭檔。它在系統目錄的標準清單中搜尋名為 file 的檔案。在編譯原始碼時，您可以透過 -I 選項把目錄前置在該清單前。

#include "file"

這種形式用來引用使用者頭檔。它在包含目前檔案的目錄中搜尋名為 file 的檔案。在編譯原始碼時，您可以透過 -I 選項把目錄前置在該清單前。

#include 指令會指示 C 預處理器瀏覽指定的檔案作為輸入。預處理器的輸出包含了已經產生的輸出，被引用檔案產生的輸出以及 #include 指令之後的文字輸出。例如，如果您有一個頭檔header.h，如下：

char *test (void);

和一個使用了頭檔的主程式program.c，如下：

int x;#include "header.h"int main (void){
   puts (test ());}

編譯器會看到如下的令牌流：

int x;char *test (void);int main (void){
   puts (test ());}

如果一個頭檔被引用兩次，編譯器會處理兩次頭檔的內容，這將會產生錯誤。為了防止這種情況，標準的做法是把檔案的整個內容放在條件編譯語句中，如下：

#ifndef HEADER_FILE#define HEADER_FILE

the entire header file file#endif

這種結構就是通常所說的包裝器 #ifndef。當再次引用頭檔時，條件為假，因為 HEADER_FILE 已定義。此時，預處理器會跳過檔案的整個內容，編譯器會忽略它。

有時需要從多個不同的頭檔中選擇一個引用到程式中。例如，需要指定在不同的作業系統上使用的設定參數。您可以透過一系列條件來實現這一點，如下：

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

但是如果頭檔比較多的時候，這麼做是很不妥當的，預處理器使用巨集來定義頭檔的名稱。這就是所謂的有條件引用。它不是用頭檔的名稱作為#include 的直接參數，您只需要使用巨集名稱代替：

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

SYSTEM_H 會擴展，預處理器會尋找system_1.h，就像#include 最初寫的那樣。 SYSTEM_H 可透過 -D 選項被您的 Makefile 定義。