头文件编译源码-如何理解C语言中的“.h”文件和“.c”文件？看了详细分析，小白就能明白

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简单来说，当然，要了解C文件和头文件（即.h）的区别，首先需要了解编译器的工作过程。 一般来说，编译器会做以下几个过程：

1. 预处理阶段

2.词法和句子分析阶段

3、编译阶段，先编译成纯汇编语句，然后编译成与CPU相关的二进制代码，生成各个目标文件（.obj文件）

4、链接阶段，对每个目标文件中的每段代码进行绝对地址定位，生成与特定平台相关的可执行文件。 当然，objcopy也可以用来在最后生成纯二进制代码，即去掉文件格式信息。 （生成.exe文件）

编译器是以C文件为单位进行编译的，也就是说，如果你的工程中没有C文件，那么你的工程将很难编译，而链接器是基于目标文件的。 每个目标文件都会重新定位函数和变量以生成最终的可执行文件。 一般来说，PC上的程序开发有一个主要功能。 这是各个编译器的约定。 当然，如果你自己编写链接描述文件的话，你可以使用main函数作为程序入口点！ ！ ！ ！

（main.c文件目标文件可执行文件）

有了这些基础知识，我们就开始正题吧，为了生成一个最终的可执行文件，需要一些目标文件，也就是需要一个C文件，而这个C文件需要一个main函数作为可执行程序，那么我们先从一个C文件开始，假设这个C文件的内容如下：

＃包括

#include“mytest.h”

int main(int argc, char **argv)

测试=25；

printf("测试..............%dn",测试);

mytest.h头文件内容如下：

内部测试；

现在用这个例子来解释一下编译器的工作：

1、在预处理阶段，编译器以C文件为单位，首先读取C文件，发现第一句和第二句包含头文件，并在所有搜索路径中搜索这两个文件。 找到后，会对对应头文件中的宏、变量、函数声明、嵌套头文件包含等进行处理，检测依赖关系，进行宏替换，检查是否存在重复的定义和声明。 最后，这些文件中的所有东西都会被扫描到当前这个C文件中，形成一个中间“C文件”

2.在编译阶段，在上一步中，相当于将头文件中的test变量扫描到一个中间C文件中，那么test变量就成为这个文件中的全局变量，以及所有中间的所有变量和C文件的函数分配空间，将各个函数编译成二进制代码，根据具体的目标文件格式生成目标文件，对这些格式的目标文件中的各个全局变量和函数进行符号描述，编译成二进制代码按照一定的标准组织成目标文件

3、连接阶段，根据一些参数将上一步生成的目标文件连接起来，生成最终的可执行文件。 主要任务是重新定位各个目标文件的函数和变量，相当于将二进制代码按照一定的规范组合成一个文件，然后回到C文件和头文件要写什么内容的主题file：理论上来说，只要C文件和头文件中的内容是C语言支持的，无论写什么内容都是可以的，比如把函数体写在头文件中，如下只要任何C文件中包含这个头文件，该函数就可以编译成目标文件的一部分（编译是基于C文件的，如果不在任何C文件中包含这个头文件的话，这段代码没用），您可以在 C 文件中声明函数、变量和结构，这不是问题！ ！ ！

那为什么一定要分为头文件和C文件呢？ 为什么函数、变量声明、宏声明和结构体声明通常在头文件中执行？ 而在C文件中定义变量，那么函数实现呢？ ？ 原因如下：

1.如果一个函数体是在头文件中实现的，如果在多个C文件中引用，并且同时编译多个C文件，则生成的目标文件链接成可执行文件，并且每个引用在对象中这个头文件的C文件生成的文件中，有这个函数的代码。 如果这个函数没有被定义为局部函数，那么在链接的时候，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将最终值赋给该全局变量，则在引用该头文件的多个 C 文件中存在相同变量名的副本。 关键是这个变量被赋予了一个最终值。 因此，编译器会将这个变量加载到DATA段中。 最后，在连接阶段，DATA段中会出现多个相同的变量。 它未能将这个变量统一为一个变量，即只为这个变量分配一块空间。 而不是多个空格，如果在头文件中没有为该变量分配最终值，则编译器将加载它

在BSS段中，链接器只会为BSS段中的多个同名变量分配一块存储空间。

3、如果在一个C文件中声明了宏、结构体、函数等，那么我如果要在另一个C文件中引用相应的宏或结构体，就必须再次做重复的工作。 如果我改变了一个C文件，而忘记改变其他C文件中的声明，那么就会出现很大的问题，程序的逻辑将变得难以想象。 如果你把这种公共的东西放在一个 header 文件中，如果你想使用它的 C 文件，只需要引用一个就可以了！ ！ ！这样是不是很方便，当你想改变某个声明的时候，只需要动一下头文件就可以了

4、在头文件中声明结构体、函数等。 当你需要将你的代码打包成库让别人使用你的代码，而你又不想发布源代码时，别人怎么能使用你的库呢？ 也就是如何使用你的库中的各种函数？ ？ 一种方法是发布源代码，其他人可以随意使用。 另外就是提供头文件，别人可以从头文件中读取你的函数原型，这样就知道如何去调用你写的函数，就像你调用printf函数一样，里面的参数是什么？ ？ 你怎么知道？ ？ 不是看别人头文件中的相关声明！ ！ ！ 当然，这种东西已经成为了C标准，即使你不读别人的头文件，你仍然可以知道如何使用它。

C语言中.c和.h文件的困扰

本质上没有区别。但通常情况下：.h文件是头文件，其中包含函数声明、宏定义、结构体定义等。

.c文件是一个程序文件，其中包含函数实现、变量定义等。 无论是哪个后缀，编译器都会默认对具有单独后缀的文件采取单独的操作。 您可以强制编译器将任何后缀的文件编译为 c 文件。

分别编写这两个文件是一种很好的编程风格。

而且，例如，我在aaa.h中定义了一个函数声明，然后我在与aaa.h相同的目录中构建了aaa.c。 这个函数的实现是在aaa.c中定义的，然后main函数位于.c文件中#include这个aaa.h就可以使用这个函数了。 Main会在运行时找到定义该函数的aaa.c文件。

这是因为：

main函数是标准C/C++程序的入口点，编译器首先会找到该函数所在的文件。

假设编译器在编译myproj.c（其中包含main()）时，发现其中包含了mylib.h（其中声明了函数void test()），则编译器将按照预设路径（包括路径列表和代码文件所在路径）查找同名的实现文件（扩展名为.cpp或.c，本例为mylib.c），如果找到则查找函数（本例为void test()），继续编译； 如果在指定目录中找不到实现文件，或者在该文件及后续包含文件中找不到实现代码，则返回编译错误。 其实include的过程完全可以“思考”，就是一个拼接文件的过程。 声明和实现分别写在头文件和C文件中，或者两者同时写在头文件中，理论上没有本质区别。

以上就是所谓的动态方法。

对于静态方法，基本上所有的C/C++编译器都支持一种称为Static Link的链接形式，简称静态链接。

在这些方法下，我们要做的就是编写包含函数、类等声明的头文件（ah、bh、...），以及它们对应的实现文件（a.cpp、b.cpp、.. . .)，编译器会将其编译成静态库文件(a.lib,b.lib,...)。 在以后的代码复用过程中，我们只需要提供相应的头文件（.h）和相应的库文件（.lib），就可以使用过去的代码了。

与动态方法相比，静态方法的好处是实现代码的隐蔽性，即C++中提倡的“接口对外，实现代码不可见”。 有利于库文件的转发。

许多人可能会反对说这个谜题最难的部分是基本概念，但这是事实。 我中学化学的时候，老师注重的是概念，概念一定要弄清楚，困难的问题就变成了简单的问题。 如果你能分析清楚，一个化学困境中有几个化学过程，并且每个过程都遵守那个数学定理（如动量守恒、牛II定理、能量守恒），那么根据定理枚举这个过程就很容易了。 式中，N个过程必须是N个N元多项式，问题就很容易解决。 即使是中学物理竞赛的困境，最难的也无非是：

（1）概念混乱，难以分析几种化学过程，或者某种化学过程所遵循的数学定理；

(2)存在高阶方程，即使列出多项式也无法求解多项式。 后者早已属于物理学的范畴，所以最难的是掌握一个清晰的概念；

对于编程来说也是如此。 如果概念清晰的话，基本上没有什么困难（物理上会比较难，比如算法的选择，时间、空间和效率的选择，稳定性和资源的平衡）。 然而，掌握清晰的概念并不那么容易。 比如下面这个反例，看看你是否理解的清楚透彻。

//啊无效foo(); //ac #include "ah" //我的问题来了：这句话是必须的吗？

无效 foo()

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

对于里面的代码，请回答三个问题：

。 （1）ac中的#include“ah”这句话是多余的吗？

(2)为什么经常看到xx.h对应include在xx.c中？

（3）如果不是用ac写的，编译器会手动将.h文件的内容绑定到同名的.c文件上吗？ （惯于）

（里面的3个问题请仔细思考10分钟，不要急于看下面的解释。：）你想得越多，理解就越深刻。 ）

好吧，是时候了！ 请忘记里面的3个问题，以及你对这三个问题的看法，然后慢慢听我说。 正确的概念是：从C编译器的角度来看，.h和.c都是浮云，即使改名为.txt或.doc也没有太大区别。 也就是说，.h和.c之间没有必然联系。 .c文件中定义的同名变量、数组、函数的声明通常放在.h中，而需要在.c之外使用的声明。 这个声明有什么用呢？ 只是为了方便引用需要使用此类语句的地方。 因为宏#include "xx.h"的实际含义是删除当前行，并将xx.h中的内容原封不动地插入到当前行的位置。 由于要写这种函数声明的地方太多了（凡是调用xx.c中函数的地方，都必须先声明再使用），所以使用#include "xx.h"宏简化了许多代码行——让预处理器替换它自己。 也就是说，xx.h实际上只是调用了xx.c中需要编写函数声明的地方（可以省几行书写）。 至于.h文件要包含谁，是.h还是.c，还是和这个有关。 同名的h和.c没有必然关系。

那么你可能会说：啊？ 然后我通常只想调用xx.c中的某个函数，但我包含了xx.h文件。 宏替换后不是有很多无用的声明吗？ 是的，它确实引入了很多垃圾，但是却节省了你很多笔，而且整个布局看起来清新很多。 这就是鱼和熊掌不可兼得的原因。 反正少声明（.h一般只用来放声明，不放定义，见我的书《过马路，左看看右》）是没有用的，而且不会影响编译，何乐而不为呢？

回头看看里面的3个问题，很容易回答吧？ 答：不一定。 在这种情况下，它实际上是多余的。 但如果.c中的函数还需要调用同一个.c中的其他函数，那么这个.c中往往会包含同名的.h，这样就不用担心声明的顺序了调用（C语言要求必须声明，并包含同名的。h通常放在.c的开头）。 很多项目甚至都同意这些编写方法作为代码规范，以规范清晰的代码。

回答：1已经回答了。

答：不是。问这个问题的人肯定是不清楚，或者只是想浑水摸鱼。 我非常讨厌的是中国很多考试都有这些烂问题。 生怕别人概念不清，一定会让考生感到困惑。

弄清楚句型和概念说起来容易做起来难，但说起来也很难。 有三招：不要发呆，花时间思考，多读书；

读书读好书，问人问强人。 坏书、坏人会给你错误的观念，误导你；

勤奋可以弥补不足是一种很好的修养，一分耕耘一分收获；

(1)通过头文件调用库函数。 很多场合，源代码不方便（或者不允许）发布给用户，只要提供头文件和二进制库给用户即可。 用户只需根据头文件中的socket声明来调用库函数，而不需要关心socket是如何实现的。 编译器从库中提取相应的代码。

(2)头文件可以加强类型安全检测。 如果一个socket在实现或使用时头文件编译源码，其形式与头文件中的声明不一致，编译器会强调该错误，这个简单的规则可以大大减轻程序员调试和纠错的负担。

头文件用于存储函数原型。

头文件与源文件有何关系？

这道题其实是说已知的头文件“ah”声明了一系列函数（只有函数原型，没有函数实现），而这个函数是在“b.cpp”中实现的，那么如果我想在“c”中使用它.“cpp”中“ah”中声明的、在“b.cpp”中实现的函数通常在“c.cpp”中使用#include“ah”，那么c.cpp如何找到b.cpp的实现呢？

事实上，.cpp 和 .h 文件名之间没有直接关系，许多编译器可以接受其他扩展名。

谭浩强先生的《C程序设计》一书中提到，编译器预处理时，#include命令应该是“文件包含”：将headfile.h的全部内容复制到#include

“头文件.h”。 这也解释了为什么很多编译器并不关心这个文件的后缀是什么——因为#include预处理就是完成一个“复制并插入代码”的工作。

程序编译时不会在b.cpp文件中查找函数实现，只有在链接时才做这项工作。 我们在b.cpp或者c.cpp中使用#include "ah"来实际引入相关声明，这样编译就可以通过，程序并不关心在哪里实现以及如何实现。 源文件编译后，会生成目标文件（.o 或 .obj 文件）。 在目标文件中，这些函数和变量被视为符号。 链接的时候需要在makefile上指明需要链接哪个.o或者.obj文件（这里是b.cpp生成的.o或者.obj文件），这时候链接器就会去这个.o或者 .obj 文件中找到 b.cpp 中实现的函数，然后将其构建成 makefile 中指定的可执行文件。 （很重要）

在VC中，有些情况下你不需要自己写makefile，你只需要在工程中包含所有需要的文件，VC就会帮你手动写makefile。

通常，编译器会在每个 .o 或 .obj 文件中查找所需的符号，而不是只在某个文件中查找或说如果找到了就不再查找。 因此头文件编译源码，如果在几个不同的文件中实现相同的功能，或者定义相同的全局变量，则链接时会提示“redefine”。

最后，无论你是在职场成长，还是在大学入门阶段，C/C++都是一门既能强化你的思维能力，又能为编程打下坚实基础的编程语言。 如果你想做软件开发，成为核心程序员，学习C/C++是更好的选择。 作者有一个上千人的C/C++编程Q群（Q船索：C语言编程学习聚集地（无声建设））如果你觉得自学C/C++语言有困难如果你有兴趣学习或者学习C/C++编程，可以进来交流。 给大家分享一下C/C++的学习路线图：