C语言开发总结（十一）

单片机C语言模块化编程

下面让我们揭开模块化神秘面纱，一窥其真面目。 
    C语言源文件 *.c 
        提到C语言源文件，大家都不会陌生。因为我们平常写的程序代码几乎都在这个XX.C文件里面。编译器也是以此文件来进行编译并生成相应的目标文件。作为模块化编程的组成基础，我们所要实现的所有功能的源代码均在这个文件里。理想的模块化应该可以看成是一个黑盒子。即我们只关心模块提供的功能，而不管模块内部的实现细节。好比我们买了一部手机，我们只需要会用手机提供的功能即可，不需要知晓它是如何把短信发出去的，如何响应我们按键的输入，这些过程对我们用户而言，就是是一个黑盒子。 
在大规模程序开发中，一个程序由很多个模块组成，很可能，这些模块的编写任务被分配到不同的人。而你在编写这个模块的时候很可能就需要利用到别人写好的模块的借口，这个时候我们关心的是，它的模块实现了什么样的接口，我该如何去调用，至于模块内部是如何组织的，对于我而言，无需过多关注。而追求接口的单一性，把不需要的细节尽可能对外部屏蔽起来，正是我们所需要注意的地方。     C语言头文件 *.h 
        谈及到模块化编程，必然会涉及到多文件编译，也就是工程编译。在这样的一个系统中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C文件中，由于需要对外提供接口，因此必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。 
假设我们有一个LCD.C文件，其提供最基本的LCD的驱动函数     LcdPutChar(char cNewValue) ;  //在当前位置输出一个字符 而在我们的另外一个文件中需要调用此函数，那么我们该如何做呢？ 
    头文件的作用正是在此。可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里，而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里，否则，外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。因而为了让外部函数或者文件调用我们提供的接口功能，就必须包含我们提供的这个接口描述文件----即头文件。同时，我们自身模块也需要包含这份模块头文件(因为其包含了模块源文件中所需要的宏定义或者是结构体)，好比我们平常所用的文件都是一式三份一样，模块本身也需要包含这个头文件。

下面我们来定义这个头文件，一般来说，头文件的名字应该与源文件的名字保持一致，这样我们便可以清晰的知道哪个头文件是哪个源文件的描述。 
        于是便得到了LCD.C的头文件LCD.h 其内容如下。         #ifndef    _LCD_H_ 
                #define     _LCD_H_ 
                extern   LcdPutChar(char cNewValue) ;         #endif 
    这与我们在源文件中定义函数时有点类似。不同的是，在其前面添加了extern 修饰符表明其是一个外部函数，可以被外部其它模块进行调用。         #ifndef     _LCD_H_               #define     _LCD_H_         #endif 
              这个几条条件编译和宏定义是为了防止重复包含。假如有两个不同源文件需要调用
LcdPutChar(char cNewValue)这个函数，他们分别都通过#include “Lcd.h”把这个头文件包含了进去。在第一个源文件进行编译时候，由于没有定义过 _LCD_H_ 因此 #ifndef _LCD_H_ 条件成立，于是定义_LCD_H_ 并将下面的声明包含进去。在第二个文件编译时候，由于第一个文件包含时候，已经将_LCD_H_定义过了。因此#ifndef _LCD_H_ 不成立，整个头文件内容就没有被包含。假设没有这样的条件编译语句，那么两个文件都包含了extern  LcdPutChar(char cNewValue)  就会引起重复包含的错误。     不得不说的typedef 
          很多朋友似乎了习惯程序中利用如下语句来对数据类型进行定义         #define uint  unsigned int         #define uchar  unsigned char     然后在定义变量的时候 直接这样使用   uint  g_nTimeCounter = 0 ; 
    不可否认，这样确实很方便，而且对于移植起来也有一定的方便性。但是考虑下面这种情况你还会 这么认为吗？ 
  #define PINT unsigned int *  //定义unsigned int 指针类型   PINT  g_npTimeCounter, g_npTimeState ; 

那么你到底是定义了两个unsigned int 型的指针变量，还是一个指针变量，一个整形变量呢？而你的初衷又是什么呢，想定义两个unsigned int 型的指针变量吗？如果是这样，那么估计过不久就会到处抓狂找错误了。     庆幸的是C语言已经为我们考虑到了这一点。typedef 正是为此而生。为了给变量起一个别名我们可以用如下的语句 
    typedef  unsigned  int    uint16 ;    //给指向无符号整形变量起一个别名 uint16       typedef  unsigned  int  * puint16 ;  //给指向无符号整形变量指针起一个别名 puint16     在我们定义变量时候便可以这样定义了： 
  uint16    g_nTimeCounter  =  0 ;  //定义一个无符号的整形变量   puint16  g_npTimeCounter      //定义一个无符号的整形变量的指针 
  在我们使用51单片机的C语言编程的时候，整形变量的范围是16位，而在基于32的微处理下的整形变量是32位。倘若我们在8位单片机下编写的一些代码想要移植到32位的处理器上，那么很可能我们就需要在源文件中到处修改变量的类型定义。这是一件庞大的工作，为了考虑程序的可移植性，在一开始，我们就应该养成良好的习惯，用变量的别名进行定义。 
如在8位单片机的平台下，有如下一个变量定义     uint16    g_nTimeCounter  =  0 ; 
        如果移植32单片机的平台下，想要其的范围依旧为16位。     可以直接修改uint16 的定义，即 
    typedef  unsigned  short  int    uint16 ; 
        这样就可以了，而不需要到源文件处处寻找并修改。 
将常用的数据类型全部采用此种方法定义，形成一个头文件，便于我们以后编程直接调用。 文件名 MacroAndConst.h 其内容如下： 
#ifndef   _MACRO_AND_CONST_H_ #define   _MACRO_AND_CONST_H_ typedef    unsigned int    uint16; typedef    unsigned int   UINT; typedef    unsigned int   uint; typedef    unsigned int   UINT16; 

typedef    unsigned int   WORD; typedef    unsigned int   word; typedef      int        int16; typedef      int        INT16; typedef    unsigned long  uint32; typedef    unsigned long     UINT32; typedef    unsigned long    DWORD; typedef    unsigned long    dword; typedef    long            int32; typedef    long            INT32; typedef    signed  char     int8; typedef    signed  char     INT8; typedef    unsigned char      byte; typedef    unsigned char     BYTE; typedef    unsigned char     uchar; typedef    unsigned char     UINT8; typedef    unsigned char    uint8; typedef    unsigned char    BOOL; #endif  至此，似乎我们对于源文件和头文件的分工以及模块化编程有那么一点概念了。那么让我们趁热打铁，将上一章的我们编写的LED闪烁函数进行模块划分并重新组织进行编译。  在上一章中我们主要完成的功能是P0口所驱动的LED以1Hz的频率闪烁。其中用到了定时器，以及LED驱动模块。因而我们可以简单的将整个工程分成三个模块，定时器模块，LED模块，以及主函数 对应的文件关系如下 main.c    Timer.c  --?Timer.h Led.c      --?Led.h  在开始重新编写我们的程序之前，先给大家讲一下如何在KEIL中建立工程模板吧，这个模板是我一直沿用至今。

到此一个简单的工程模板就建立起来了，以后我们再新建源文件和头文件的时候，就可以直接保存到src文件目录下面了。 
下面我们开始编写各个模块文件。 
首先编写Timer.c 这个文件主要内容就是定时器初始化，以及定时器中断服务函数。其内容如下。 #include <reg52.h> 
bit g_bSystemTime1Ms = 0 ;              // 1MS系统时标  
void Timer0Init(void) { 
    TMOD &= 0xf0 ; 
    TMOD |= 0x01       //定时器0工作方式1     TH0  =    0xfc       //定时器初始值     TL0  =  0x66 ;     TR0  = 1      ET0  = 1  } 
   void Time0Isr(void) interrupt 1 { 
    TH0  =    0xfc             //定时器重新赋初值     TL0  =  0x66 ; 
    g_bSystemTime1Ms = 1 ;    //1MS时标标志位置位 } 
由于在Led.c文件中需要调用我们的g_bSystemTime1Ms变量。同时主函数需要调用Timer0Init()初始化函数，所以应该对这个变量和函数在头文件里作外部声明。以方便其它函数调用。 Timer.h 内容如下。 #ifndef _TIMER_H_ #define _TIMER_H_ extern void Timer0Init(void)  extern bit g_bSystemTime1Ms  #endif 
完成了定时器模块后，我们开始编写LED驱动模块。 Led.c 内容如下： #include <reg52.h> 
#include "MacroAndConst.h" #include "Led.h" #include "Timer.h" 
static uint16  g_u16LedTimeCount = 0  //LED计数器 
static uint8  g_u8LedState = 0 ;      //LED状态标志, 0表示亮，1表示熄灭 #define LED P0            //定义LED接口 
#define LED_ON()      LED = 0x00 ;  //所有LED亮 #define LED_OFF()    LED = 0xff ;  //所有LED熄灭 void LedProcess(void) { 
    if(0 == g_u8LedState)  //如果LED的状态为亮，则点亮LED     { 
        LED_ON()      } 
    else                //否则熄灭LED 
    { 
        LED_OFF()      } }  
   void LedStateChange(void) { 
    if(g_bSystemTime1Ms)            //系统1MS时标到     { 
        g_bSystemTime1Ms = 0 ; 
        g_u16LedTimeCount++ ;      //LED计数器加一 
        if(g_u16LedTimeCount >= 500) //计数达到500,即500MS到了,改变LED的状态。         { 
            g_u16LedTimeCount = 0 ; 
            g_u8LedState  = ! g_u8LedState             }     } }  
这个模块对外的借口只有两个函数，因此在相应的Led.h 中需要作相应的声明。 Led.h 内容： #ifndef _LED_H_ #define _LED_H_ 
extern void LedProcess(void)  extern void LedStateChange(void)  #endif 
这两个模块完成后，我们将其C文件添加到工程中。然后开始编写主函数里的代码。 如下所示： 
#include <reg52.h> 
#include "MacroAndConst.h" #include "Timer.h" #include "Led.h" 
sbit LED_SEG  = P1^4;  //数码管段选 sbit LED_DIG  = P1^5;  //数码管位选 sbit LED_CS11 = P1^6;  //led控制位 void main(void) { 
        LED_CS11 = 1 ; //74HC595输出允许 
    LED_SEG = 0 ;  //数码管段选和位选禁止(因为它们和LED共用P0口)         LED_DIG = 0          Timer0Init() ;         EA = 1          while(1)       { 
    LedProcess() ;     LedStateChange() ;       } } 
整个工程截图如下：   
至此，第三章到此结束。 
一起来总结一下我们需要注意的地方吧 1.    C语言源文件(*.c)的作用是什么 2.    C语言头文件(*.h)的作用是什么 3.    typedef 的作用 4.    工程模板如何组织 
5.    如何创建一个多模块(多文件)的工程

.c和.h文件的区别（头文件与之实现文件的的关系~ ）

 .c和.h文件的区别

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 <stdio.h> 
#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~
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.