C语言中的头文件与原文件

简单的说其实要理解C文件与头文件（即.h）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 (.obj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。（生成.exe文件）

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！！！！

（main .c文件 目标文件 可执行文件 ）

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
#include "mytest.h"

int main(int argc,char **argv)
{
test = 25;
printf("test.................%d/n",test);
}

头文件内容如下：
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

c语言中.c和.h文件的困惑
 

本质上没有任何区别。   只不过一般：
.h文件是头文件，内含函数声明、宏定义、结构体定义等内容.c文件是程序文件，内含函数实现，变量定义等内容。而且是什么后缀也没有关系，只不过编译器会默认对某些后缀的文件采取某些动作。你可以强制编译器把任何后缀的文件都当作c文件来编。

这样分开写成两个文件是一个良好的编程风格。

而且，比方说 我在aaa.h里定义了一个函数的声明，然后我在aaa.h的同一个目录下建立aaa.c ， aaa.c里定义了这个函数的实现，然后是在main函数所在.c文件里#include这个aaa.h  然后我就可以使用这个函数了。 main在运行时就会找到这个定义了这个函数的aaa.c文件。这是因为：main函数为标准C/C++的程序入口，编译器会先找到该函数所在的文件。假定编译程序编译myproj.c（其中含main()）时，发现它include了mylib.h（其中声明了函数void test()），那么此时编译器将按照事先设定的路径（Include路径列表及代码文件所在的路径）查找与之同名的实现文件（扩展名为.cpp或.c，此例中为mylib.c），如果找到该文件，并在其中找到该函数（此例中为void test()）的实现代码，则继续编译；如果在指定目录找不到实现文件，或者在该文件及后续的各include文件中未找到实现代码，则返回一个编译错误.其实include的过程完全可以“看成”是一个文件拼接的过程，将声明和实现分别写在头文件及C文件中，或者将二者同时写在头文件中，理论上没有本质的区别。以上是所谓动态方式。对于静态方式，基本所有的C/C++编译器都支持一种链接方式被称为Static Link，即所谓静态链接。在这种方式下，我们所要做的，就是写出包含函数，类等等声明的头文件（a.h,b.h,...），以及他们对应的实现文件（a.cpp,b.cpp,...），编译程序会将其编译为静态的库文件（a.lib,b.lib,...）。在随后的代码重用过程中，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。相对动态方式而言，静态方式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.c文件和.h文件的概念与联系
　     如果说难题最难的部分是基本概念，可能很多人都会持反对意见，但实际上也确实如此。我高中的时候学物理，老师抓的重点就是概念——概念一定要搞清，于是难题也成了容易题。如果你能分析清楚一道物理难题存在着几个物理过程，每一个过程都遵守那一条物理定律(比如动量守恒、牛II定律、能量守恒)，那么就很轻松的根据定律列出这个过程的方程，N个过程必定是N个N元方程，难题也就迎刃而解。即便是高中的物理竞赛难题，最难之处也不过在于：

(1)、混淆你的概念，让你无法分析出几个物理过程，或某个物理过程遵循的那条物理定律；
(2)、存在高次方程，列出方程也解不出。而后者已经是数学的范畴了，所以说，最难之处还在于掌握清晰的概念；

　　程序设计也是如此，如果概念很清晰，那基本上没什么难题(会难在数学上，比如算法的选择、时间空间与效率的取舍、稳定与资源的平衡上)。但是，要掌握清晰的概念也没那么容易。比如下面这个例子，看看你有没有很清晰透彻的认识。

//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：

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？
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？
（请针对上面3道题仔细考虑10分钟，莫要着急看下面的解释。:) 考虑的越多，下面理解的就越深。）

　　好了，时间到！请忘掉上面的3道题，以及对这三道题引发出的你的想法，然后再听我慢慢道来。正确的概念是：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？

答：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。
答：1中已经回答过了。
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。
搞清楚语法和概念说易也易，说难也难。窍门有三点：

不要晕着头工作，要抽空多思考思考，多看看书；
看书要看好书，问人要问强人。烂书和烂人都会给你一个错误的概念，误导你；
勤能补拙是良训，一分辛苦一分才；
 

（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。
（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。
头文件用来存放函数原型。

头文件如何来关联源文件？

 这个问题实际上是说，已知头文件“a.h”声明了一系列函数(仅有函数原型,没有函数实现)，“b.cpp”中实现了这些函数，那么如果我想在“c.cpp”中使用“a.h”中声明的这些在“b.cpp”中实现的函数，通常都是在“c.cpp”中使用#include “a.h”,那么c.cpp是怎样找到b.cpp中的实现呢？
其实.cpp和.h文件名称没有任何直接关系，很多编译器都可以接受其他扩展名。
谭浩强老师的《C程序设计》一书中提到，编译器预处理时，要对#include命令进行“文件包含处理”：将headfile.h的全部内容复制到#include “headfile.h”处。这也正说明了，为什么很多编译器并不care到底这个文件的后缀名是什么----因为#include预处理就是完成了一个“复制并插入代码”的工作。
程序编译的时候，并不会去找b.cpp文件中的函数实现，只有在link的时候才进行这个工作。我们在b.cpp或c.cpp中用#include “a.h”实际上是引入相关声明，使得编译可以通过，程序并不关心实现是在哪里，是怎么实现的。源文件编译后成生了目标文件（.o或.obj文件），目标文件中，这些函数和变量就视作一个个符号。在link的时候，需要在makefile里面说明需要连接哪个.o或.obj文件（在这里是b.cpp生成的.o或.obj文件），此时，连接器会去这个.o或.obj文件中找在b.cpp中实现的函数，再把他们build到makefile中指定的那个可以执行文件中。
在VC中，一帮情况下不需要自己写makefile，只需要将需要的文件都包括在project中，VC会自动帮你把makefile写好。
通常，编译器会在每个.o或.obj文件中都去找一下所需要的符号，而不是只在某个文件中找或者说找到一个就不找了。因此，如果在几个不同文件中实现了同一个函数，或者定义了同一个全局变量，链接的时候就会提示“redefined”

 

 

05.如何编写自己的h文件和c文件，并按项目管理多个源文件-Make

我们在编写的程序的时候，为了复用会封装一些方法，这样就涉及到多个文件的编译，如何编译这些不同的文件，并链接成最后的可执行程序，如何管理这些文件，一次编译？

编写math.h 头文件

/*--===------------------------------------------===---
filename: math.h
实现简单的文件操作
--===------------------------------------------===---*/
extern int add(int i, int j);

 
编写math.c文件

/*--===------------------------------------------===---
filename: math.c
实现 math.h 文件里面定义的方法
编译方法：gcc -c main.c -o main.o
--===------------------------------------------===---*/
int add(int i, int j)
{
        return i+j;
}

编写main.c程序

/*--===------------------------------------------===---
filename: main.c
主程序，测试 math.h 和 math.c 文件。
编译方法：gcc -c main.c -o main.o
--===------------------------------------------===---*/
#include "math.h"
#include
int main(int argc, int argv)
{
        printf("the sum 3+5=%d./n",add(3,5));
        return 0;
}

最后，通过 gcc main.o math.o -o main 生成main程序。

xumh@ubuntu:~/cpp/make$ cat makefile
main: main.o math.o
gcc main.o math.o -o main

main.o : main.c math.h
gcc -c main.c -o main.o

math.o : math.c math.h
gcc -c math.c -o math.o

clean:
rm -f *.o
xumh@ubuntu:~/cpp/make$

 
一个简单的问题：.c和.h文件的区别
学了几个月的C语言，反而觉得越来越不懂了。同样是子程序，可以定义在.c文件中，也可以定义在.h文件中，那这两个文件到底在用法上有什么区别呢？

 
2楼：
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。

 
3楼：
.h只做声明，编译后不产生代码
 
4楼：
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”

5楼：
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
 
6楼：
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。
 
7楼：
一个C对应一个H，这样管理起来方便
比如你有一个"feed_dog.c",那么就再添加一个"feed_dog.h"：

#ifndef _feed_dog_h
#define _feed_dog_h

extern void feed_dog(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，呵呵

8楼：
只是一种约定
    在编译器里面，.c和.h是没有区别的，.c和.h如何使用完全取决于程序员,不过为了你的程序以后还能看懂而且别人也能看懂,请遵守普遍的约定,这些约定前面的大虾们已经讲了很多了.
    这个就象汽车在马路上要靠右行使一样,是人为约定,汽车(编译器)本身并不知道自己是在靠左还是靠右行使.
    如果你喜欢,还可以用任意后缀命名源文件和头文件,但这样干可能会导致集成编译和调试环境罢工,你只好自己写makefile文件了.
 
9楼：
非常感谢各位大侠，不过我现在越来越糊涂了
1,当一个函数要经常使用(比如有十几个C文件使用它）时，一般我都放在H文件里，并在前面加上__inline.对于__inline函数,很多C文件都可以INCLUDE这个H文件，但是它好象只能被一个H文件INCLUDE，如果有两个H文件INCLUDE它，就会出现编译错误。
2，有些数组变量，其大小可能达十几K，而且要赋初值，这就不放在C文件里了，要不人都蒙了。
3，
#ifndef _feed_dog_h
#define _feed_dog_h

extern void feed_dog(void);

#endif
mohanwei兄，是不是这样定议了，这个feed_dog.h就可以无数次的被INCLUDE了？
 
11楼：
#ifndef _feed_dog_h //如果到目前为止还没有定义过“_feed_dog_h”这个宏
#define _feed_dog_h //则定义“_feed_dog_h”这个宏

extern void feed_dog(void); //声明一个外部函数

#endif //“#ifndef”到此结束

所以，不管你定义多少次（哪怕你在同一个C文件里定义多次），都不会发生冲突的。

在网上看到一篇关于.H和.C的文章,感觉不错,帖出与大家共享.

简单的说
其实要理解C文件与头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
#include "mytest.h"

int main(int argc,char **argv)
{
 test = 25;
 printf("test.................%d/n",test);
}

头文件内容如下：
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

程序源码中".h"文件与".c"文件有什么区别呀??
在一个程序源码中,看到了udp.h文件又看到了udp.c文件,不知道这两者是什么关系呀?又有何区别呢?哪位高手前来帮忙,谢谢谢谢.

 一级最佳答案.c就是C语言系列的源文件,以文本形式存在,而.h系列则是头文件,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.

 头文件与之实现文件的的关系
今天在网上看到一篇解释.h与.c(.cpp)的文章,我读完后感到有些地方不妥,特此按照我的理解,给初学者一些指导~

说几句题外话,刚才让女朋友陪我出去一会,她说她要先化化妆,我随口就来--简单就是美丽啊!
你猜她说什么:美丽除了天生丽质外,保养也是很重要的~ 我倒~
你理解简单的含义吗?
关于两者以前的关系,要从N年以前说起了~ long long ago,once aupon a time .......
那是一个被遗忘的年代,在编译器只认识.c(.cpp))文件，而不知道.h是何物的年代。
那时的人们写了很多的.c(.cpp)文件，渐渐地，人们发现在很多.c(.cpp)文件中的声明语句就是相同的，但他们却不得不一个字一个字地重复地将这些内容敲入每个.c(.cpp)文件。但更为恐怖的是，当其中一个声明有变更时，就需要检查所有的.c(.cpp)文件，并修改其中的声明,啊~简直是世界末日降临!
终于，有人（或许是一些人）再不能忍受这样的折磨，他（们）将重复的部分提取出来，放在一个新文件里,然后在需要的.c(.cpp)文件中敲入#include   XXXX这样的语句。这样即使某个声明发生了变更，也再不需要到处寻找与修改了---世界还是那么美好！
因为这个新文件，经常被放在.c(.cpp)文件的头部，所以就给它起名叫做“头文件”，扩展名是.h.
从此，编译器（其实是预处理器）就知道世上除了.c(.cpp)文件，还有个.h的文件，以及一个叫做#include命令。

虽然后来又发生很多的变化，但是这样的用法一直延续至今，只是时日久远了，人们便淡忘了当年的缘由罢了。

提到了头文件,就说说它的作用吧~
想到了林锐GG写的高质量C/C++编程上头文件的作用的简短描述:
（1）通过头文件来调用库功能。在很多场合，源代码不便（或不准）向用户公布，只要向用户提供头文件和二进制的库即可。用户只需要按照头文件中的接口声明来调用库功能，而不必关心接口怎么实现的。编译器会从库中提取相应的代码。
（2）头文件能加强类型安全检查。如果某个接口被实现或被使用时，其方式与头文件中的声明不一致，编译器就会指出错误，这一简单的规则能大大减轻程序员调试、改错的负担。

预处理是编译器的前驱,作用是把存储在不同文件里的程序模块集成为一个完整的源程序.
#include本身只是一个简单的文件包含预处理命令,即为把include的后面文件放到这条命令这里,除此之外,没有其它的用处(至少我也样认为).

我对乾坤一笑兄的观点,十分赞同,基础的东东一定要弄明白.
我下面就乾坤一笑兄的例子做讲,完备他的一些让人迷惑不解的时候~

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：
a.c 中的 #include "a.h" 这句话是不是多余的？
1.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？

下面是乾坤一笑的原话:

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:
答：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。

over!

在此里要明确一点,编译器是按照编译单元进行编译的,所谓的编译单元,是指一个.c文件以及它所include的所有.h文件.最直观的理解就是一个文件,一个工程中可以包含很多文件,其中有一个程序的入口点,即我们通常所说的main()函数(当然也可以没有这个函数,程序照样能启动,详细见我的blog中).在没有这个程序入口点的情况下,编译单元只生成目标文件object file(.o文件,windows下叫做.obj).

这个例子中总共包含了二个编译单元,分别是a.c,main.c,按照我所说的,在编译阶段只是生成各自的.o文件.这个阶段不和其它的文件发生任何的关系.
而include这个预处理指令发生在预处理阶段(早先编译阶段,只是编译器的一个前驱处理程序).

.h .c不见得是浮云,脱离了编译器谈这些没有任何的意义,抛开更深层次的这些,比如说,OS如何启动这个文件,PE结构(linux 下为elf)等等
编译器首先要识别这个文件才可能去编译它,这是前提.如果你改了它的扩展名那么你的编译器还能认识它吗~上升到一个更高的层次上看待这个问题,XX兄说的也不错~我想XX兄说的意思就是两者不可因为名字相同就认为两者有什么关系,名字是可以随便的~
两者之间的联系,我在前面说过了,是由于历史的原因造成的,再加上人的习惯,我想谁也不想多去记那么多文件名吧.(拿我举个例子,一个数
据表如果多于30个字段,我就觉得头大了,现在弄的表有的多达上百个字段,真希望那位高人研究出什么好的方法来~,也让我们的世界美好一些~)

乾坤一笑的第三个问题很有代表性,多次在网上看到,现在的编译器绝对没有那么智能,而且也没有必须那么做.下面我们主要聊聊编译器的处理过程.(我想初学者有疑问的正在于此,即是对于编译过程.h .c(.cpp)的变化不太了解,)

下面我说举个简单的例子来聊聊~
例子如下:
//a.h
class   A
{
pubic:
      int   f(int   t);
};

//a.cpp
#include   "a.h"
int   A::f(int   t)
{
    return   t;
}

//main.cpp
#include   "a.h"
void   main()
{
      A   a;
      a.f(3);
}
在预处理阶段,预处理器看到#include "文件名"就把这个文件读进来,比如它编译main.cpp，看到#include   "a.h"，它就把a.h的内容读进来，它知道了，有一类A，包含一个成员函数f，这个函数接受一个int型的参数，返回一个int型的值。再往下编译很容易就把A   a这行读懂了，它知道是要拿A这个类在栈上生成一个对象。再往下，它知道了下面要调用A的成员函数f了，参数是3，由于它知道这个函数要一个整形数用参数，这个3正好匹配，那就正好把它放到栈上，生成一条调用f(int)函数的指令（一般可能是一句call），至于这个f(int)函数到底在哪里，它不知道，它留着空，链接时再解决。它还知道f(int)函数要返回一个int，所以也许它也为这一点做好了准备（在例子中，我们没用这个返回值，也许它就不处理）。再往下到文件末尾了main.cpp编译好了，生成了main.obj。整个编译过程中根本就不需要知道a.cpp的内容。
同理，编译器再编译a.cpp，把f()函数编译好，编译a.cpp时，它也不用管别的，把f()编译好就行了。生成了a.obj。
最后一步就是链接的阶段了，链接器把项目中所有.cpp生成的所有.obj链接起来，
在这一步中，它就明确了f(int)函数的实现所在的地址，把main.obj中空着的这个地址位置填上正确的地址。最终生成了可执行文件main.exe。

明白了吗?不明白那就多说几句了,我们在学编译原理的时候都知道,编译器是分阶段进行的,每一个阶段将源程序从一种表示转换成另一种表示,一般情况下都进行如下顺序:源程序->词法分器->语法分析器->语义分析器->中间代码生成器->代码优化器->代码生成器->目标程序.
其中这中间6项活动都要涉及的两项主要活动是:符号管理器与错误处理器.
归根原因,这里有一个叫做符号表的东东在里面让你着魔一样不明白,其实符号表是一个数据结构.编译器的基本一项功能就是要记录源程序中使用的标识符并收集与每个标识符相关的各种属性信息.属性信息表明了该标识符的存储位置/类型/作用域(在那个阶段有效)等信息,通俗的说一下就是,当编译器看到一个符号声明时,例如你的函数名它就会把它放到这个符号表中去登记一下~符号表里存放着你的函数的入口地址,参数个数,返回信息等等一堆东西~而在联接阶段主要是处理工程中的符号表与调用对应处理关系,即我们通常所说的解引用.
经过前面的,不知明白与否?

最后引用一下XXX兄的结尾三点:
搞清楚语法和概念说易也易，说难也难。窍门有三点：
1.不要晕着头工作，要抽空多思考思考，多看看书；
2.看书要看好书，问人要问强人。烂书和烂人都会给你一个错误的概念，误导你；
3.勤能补拙是良训，一分辛苦一分才；

如果认为.c和.h文件是仅仅名字不一样难免理解得肤浅了点.有op的历史看来,语言的发展是趋向与oop..h文件的出现.有点类的性质在里边..h文件的隐蔽性好.这个道理不难发现.只要大开c自己的.h文件看看,就很明显了.所以,我同意XXX兄认为乾坤一笑的肤浅.

但是,从另外一个方面看.:

(至于编译器的实现.我还没了解.不过.我相信.象)
//a.cpp
#include "a.h"
int A::f(int t)
{
return t;
}
这样的程序不会出现吧....呵呵.所以现在的人要理解.h和.c简单化.也有点历史和时代的影响.

小弟愚钝.看了几次终于是看懂了.
现在总结一下:(有不对的请pk)

1.头文件可以预先告诉编译器一些必要的声明,让编译器顺利进行下去,在连接实现以前.未必出现实际的定义.
头文件的意义在
a.使得程序简明,清晰.
b.避免了重复编写相同的声明代码.
2.**.c和**.h文件没有必然的联系

 

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