文件包含：#
當預處理器發現# 指令時， 會查看后面的文件名并把文件的內容包含到當前文件中， 即替換源文件中的#指令。 這相當于把被包含文件的全部內容輸入到源文件#指令所在的位置。
# ←文件名在尖括號中
# ".h" ←文件名在雙引號中
在 UNIX 系統中， 尖括號告訴預處理器在標準系統目錄中查找該文件。雙引號告訴預處理器首先在當前目錄中（或文件名中指定的其他目錄） 查找該文件.
集成開發環境（IDE） 也有標準路徑或系統頭文件的路徑。 許多集成開發環境提供菜單選項， 指定用尖括號時的查找路徑。 在 UNIX 中， 使用雙引號意味著先查找本地目錄， 但是具體查找哪個目錄取決于編譯器的設定。 有些編譯器會搜索源代碼文件所在的目錄， 有些編譯器則搜索當前的工作目錄， 還有些搜索項目文件所在的目錄。
ANSI C不為文件提供統一的目錄模型， 因為不同的計算機所用的系統不同。 一般而言， 命名文件的方法因系統而異， 但是尖括號和雙引號的規則與系統無關。
C語言習慣用.h后綴表示頭文件， 這些文件包含需要放在程序頂部的信息。 頭文件經常包含一些預處理器指令。 有些頭文件（如stdio.h） 由系統提供， 當然你也可以創建自己的頭文件。
包含一個大型頭文件不一定顯著增加程序的大小。 在大部分情況下， 頭文件的內容是編譯器生成最終代碼時所需的信息， 而不是添加到最終代碼中的材料。
頭文件示例
該頭文件包含了一些頭文件中常見的內容： #指令、 結構聲明、和函數原型。 注意， 這些內容是編譯器在創建可執行代碼時所需的信息， 而不是可執行代碼。
可執行代碼通常在源代碼文件中， 而不是在頭文件中。
()函數通過()函數調用了fgets()函數， 避免了目標數組溢出。
兩個源代碼文件都使用類型結構， 所以它們都必須包含.h頭文件。
必須編譯和鏈接.c和.c源代碼文件。
聲明和指令放在.h頭文件中， 函數定義放在.c源代碼文件中。
使用頭文件
瀏覽任何一個標準頭文件都可以了解頭文件的基本信息。
明示常量——例如， stdio.h中定義的EOF、 NULL和（標準I/O緩沖區大小） 。
宏函數——例如， getc(stdin)通常用()定義， 而getc()經常用于定義較復雜的宏， 頭文件ctype.h通常包含ctype系列函數的宏定義。
函數聲明——例如， .h頭文件（一些舊的系統中是.h） 包含字符串函數系列的函數聲明。 在ANSI C和后面的標準中， 函數聲明都是函數原型形式。
結構模版定義——標準I/O函數使用FILE結構， 該結構中包含了文件和與文件緩沖區相關的信息。 FILE結構在頭文件stdio.h中
類型定義——標準 I/O 函數使用指向 FILE 的指針作為參數。 通常，stdio.h 用# 或把FILE定義為指向結構的指針。 類似地， 和類型也定義在頭文件中。
源代碼文件中包含該頭文件后也包含了該聲明，但是只要聲明的類型一致， 在一個文件中同時使用定義式聲明和引用式聲明沒問題。
需要包含頭文件的另一種情況是， 使用具有文件作用域、 內部鏈接和const 限定符的變量或數組。 const 防止值被意外修改， 意味著每個包含該頭文件的文件都獲得一份副本。
其他指令
程序員可能要為不同的工作環境準備C程序和C庫包。 不同的環境可能使用不同的代碼類型。 預處理器提供一些指令， 程序員通過修改#的值即可生成可移植的代碼。 #undef指令取消之前的#定義。
#undef指令
#undef指令用于“取消”已定義的#指令。
# LIMIT 400
然后， 下面的指令:
#undef LIMIT
將移除上面的定義。 現在就可以把LIMIT重新定義為一個新值。 即使原來沒有定義LIMIT， 取消LIMIT的定義仍然有效。
從C預處理角度看已定義
處理器在識別標識符時， 遵循與C相同的規則： 標識符可以由大寫字母、 小寫字母、 數字和下劃線字符組成， 且首字符不能是數字。 當預處理器在預處理器指令中發現一個標識符時， 它會把該標識符當作已定義的或未定義的。 這里的已定義表示由預處理器定義。 如果標識符是同一個文件中由前面的#指令創建的宏名， 而且沒有用#undef 指令關閉， 那么該標識符是已定義的。 如果標識符不是宏， 假設是一個文件作用域的C變量， 那么該標識符對預處理器而言就是未定義的。
已定義宏可以是對象宏， 包括空宏或類函數宏：
# LIMIT 1000 // LIMIT是已定義的
# GOOD // GOOD 是已定義的
# A(X) ((-(X))*(X)) // A 是已定義的
int q; // q 不是宏， 因此是未定義的
#undef GOOD // GOOD 取消定義， 是未定義的
#宏的作用域從它在文件中的聲明處開始， 直到用#undef指令取消宏為止， 或延伸至文件尾（以二者中先滿足的條件作為宏作用域的結束） 。 另外還要注意， 如果宏通過頭文件引入， 那么#在文件中的位置取決于#指令的位置。
和。 這些宏一定是已定義的， 而且不能取消定義。
條件編譯
可以使用其他指令創建條件編譯（ ） 。 也就是說，可以使用這些指令告訴編譯器根據編譯時的條件執行或忽略信息（或代碼）塊。
#ifdef、 #else和#endif指令
#ifdef指令說明， 如果預處理器已定義了后面的標識符（MAVIS），則執行#else或#endif指令之前的所有指令并編譯所有C代碼（先出現哪個指令就執行到哪里） 。 如果預處理器未定義MAVIS， 且有 #else指令， 則執行#else和#endif指令之間的所有代碼。
#ifdef #else很像C的if else。 兩者的主要區別是， 預處理器不識別用于標記塊的花括號（{}） ， 因此它使用#else（如果需要） 和#endif（必須存在）來標記指令塊。 這些指令結構可以嵌套。 也可以用這些指令標記C語句塊。
如果省略定義（把它放在C注釋中， 或者使用#undef指令取消它的定義） 并重新編譯該程序， 只會輸出最后一行。 可以用這種方法在調試程序。 定義并合理使用#ifdef， 編譯器將執行用于調試的程序代碼， 打印中間值。 調試結束后， 可移除定義并重新編譯。 如果以后還需要使用這些信息， 重新插入定義即可。 這樣做省去了再次輸入額外打印語句的麻煩。 #ifdef還可用于根據不同的C實現選擇合適的代碼塊。
#指令
#指令與#ifdef指令的用法類似， 也可以和#else、 #endif一起使用，但是它們的邏輯相反。 #指令判斷后面的標識符是否是未定義的， 常用于定義之前未定義的常量。
（ 舊的實現可能不允許使用縮進的#）
通常， 包含多個頭文件時， 其中的文件可能包含了相同宏定義。 #指令可以防止相同的宏被重復定義。 在首次定義一個宏的頭文件中用#指令激活定義， 隨后在其他頭文件中的定義都被忽略。
#指令通常用于防止多次包含一個文件。
許多被包含的文件中都包含著其他文件， 所以顯式包含的文件中可能包含著已經包含的其他文件。在被包含的文件中有某些項（如， 一些結構類型的聲明） 只能在一個文件中出現一次。 C標準頭文件使用#技巧避免重復包含。確保待測試的標識符沒有在別處定義用文件名作為標識符、 使用大寫字母、 用下劃線字符代替文件名中的點字符、 用下劃線字符做前綴或后綴（可能使用兩條下劃線） 。
#if和#elif指令
#if指令很像C語言中的if。 #if后面跟整型常量表達式， 如果表達式為非零， 則表達式為真。
是一個預處理運算符， 如果它的參數是用#定義過， 則返回1； 否則返回0。 這種新方法的優點是， 它可以和#elif一起使用。
條件編譯還有一個用途是讓程序更容易移植。 改變文件開頭部分的幾個關鍵的定義， 即可根據不同的系統設置不同的值和包含不同的文件。
預定義宏
C標準規定了一些預定義宏
C99 標準提供一個名為_ _的預定義標識符， 它展開為一個代表函數名的字符串（該函數包含該標識符） 。 那么， _ _必須具有函數作用域， 而從本質上看宏具有文件作用域。 因此， _ _是C語言的預定義標識符， 而不是預定義宏。
#line和#error
#line指令重置_ _和_ _宏報告的行號和文件名。
#line 1000 // 把當前行號重置為1000
#line 10 "cool.c" // 把行號重置為10， 把文件名重置為cool.c
#error 指令讓預處理器發出一條錯誤消息， 該消息包含指令中的文本。
#
在現在的編譯器中， 可以通過命令行參數或IDE菜單修改編譯器的一些設置。 #把編譯器指令放入源代碼中。
# c9x on
一般而言，編譯器都有自己的編譯指示集。 例如內聯函數 內部鏈接， 編譯指示可能用于控制分配給自動變量的內存量， 或者設置錯誤檢查的嚴格程度， 或者啟用非標準語言特性等。
C99還提供預處理器運算符， 該運算符把字符串轉換成普通的編譯指示。
泛型選擇（C11）
泛型編程（ ） 指那些沒有特定類型， 但是一旦指定一種類型， 就可以轉換成指定類型的代碼。C++在模板中可以創建泛型算法， 然后編譯器根據指定的類型自動使用實例化代碼。 C沒有這種功能。 然而， C11新增了一種表達式， 叫作泛型選擇表達式（ ） ， 可根據表達式的類型（即表達式的類型是int、 還是其他類型） 選擇一個值。 泛型選擇表達式不是預處理器指令， 但是在一些泛型編程中它常用作#宏定義的一部分。
宏必須定義為一條邏輯行， 但是可以用\把一條邏輯行分隔成多條物理行。 在這種情況下， 對泛型選擇表達式求值得字符串。
()最后兩個示例所用的類型與標簽不匹配，所以打印默認的字符串。 可以使用更多類型標簽來擴展宏的能力內聯函數 內部鏈接， 但是該程序主要是為了演示的基本工作原理。
對一個泛型選擇表達式求值時， 程序不會先對第一個項求值， 它只確定類型。 只有匹配標簽的類型后才會對表達式求值。可以像使用獨立類型（“泛型”） 函數那樣使用 定義宏。
內聯函數
函數調用都有一定的開銷， 因為函數的調用過程包括建立調用、傳遞參數、 跳轉到函數代碼并返回。C99還提供另一種方法： 內聯函數（ ） 。C99和C11標準中敘述的是： “把函數變成內聯函數建議盡可能快地調用該函數， 其具體效果由實現定義”。 因此， 把函數變成內聯函數， 編譯器可能會用內聯代碼替換函數調用， 并（或） 執行一些其他的優化， 但是也可能不起作用。
創建內聯函數的定義有多種方法。 標準規定具有內部鏈接的函數可以成為內聯函數， 還規定了內聯函數的定義與調用該函數的代碼必須在同一個文件中。 因此， 最簡單的方法是使用函數說明符 和存儲類別說明符。 通常， 內聯函數應定義在首次使用它的文件中， 所以內聯函數也相當于函數原型。
內聯函數應該比較短小。 把較長的函數變成內聯并未節約多少時間， 因為執行函數體的時間比調用函數的時間長得多。
編譯器優化內聯函數必須知道該函數定義的內容。 這意味著內聯函數定義與函數調用必須在同一個文件中。 鑒于此， 一般情況下內聯函數都具有內部鏈接。 因此， 如果程序有多個文件都要使用某個內聯函數， 那么這些文件中都必須包含該內聯函數的定義。 最簡單的做法是， 把內聯函數定義放入頭文件， 并在使用該內聯函數的文件中包含該頭文件即可。
一般都不在頭文件中放置可執行代碼， 內聯函數是個特例。 因為內聯函數具有內部鏈接， 所以在多個文件中定義同一個內聯函數不會產生什么問題。
與C++不同的是， C還允許混合使用內聯函數定義和外部函數定義（ 具有外部鏈接的函數定義）。
函數（C11）
C99新增關鍵字時， 它是唯一的函數說明符（關鍵字和是存儲類別說明符， 可應用于數據對象和函數） 。 C11新增了第2個函數說明符， 表明調用完成后函數不返回主調函數。 exit()函數是 函數的一個示例， 一旦調用exit()， 它不會再返回主調函數。 注意， 這與void返回類型不同。 void類型的函數在執行完畢后返回主調函數，只是它不提供返回值。
的目的是告訴用戶和編譯器， 這個特殊的函數不會把控制返回主調程序。
C庫
最初， 并沒有官方的C庫。 后來， 基于UNIX的C實現成為了標準。 ANSIC委員會主要以這個標準為基礎， 開發了一個官方的標準庫。 在意識到C語言的應用范圍不斷擴大后， 該委員會重新定義了這個庫， 使之可以應用于其他系統。
訪問C庫
不同的系統搜索這些函數的方法不同。
自動訪問
在一些系統中， 只需編譯程序， 就可使用一些常用的庫函數。記住， 在使用函數之前必須先聲明函數的類型， 通過包含合適的頭文件即可完成。 在描述庫函數的用戶手冊中， 會指出使用某函數時應包含哪個頭文件。
文件包含
如果函數被定義為宏， 那么可以通過# 指令包含定義宏函數的文件。 通常， 類似的宏都放在合適名稱的頭文件中。 例如， 許多系統（包括所有的ANSI C系統） 都有ctype.h文件， 該文件中包含了一些確定字符性質（如大寫、 數字等） 的宏。
庫包含
在編譯或鏈接程序的某些階段， 可能需要指定庫選項。 即使在自動檢查標準庫的系統中， 也會有不常用的函數庫。 必須通過編譯時選項顯式指定這些庫。 注意， 這個過程與包含頭文件不同。 頭文件提供函數聲明或原型， 而庫選項告訴系統到哪里查找函數代碼。
使用庫描述
函數文檔。
可以在多個地方找到函數文檔。 你所使用的系統可能有在線手冊， 集成開發環境通常都有在線幫助。 C實現的供應商可能提供描述庫函數的紙質版用戶手冊， 或者把這些材料放在CD-ROM中或網上。 有些出版社也出版C庫函數的參考手冊。 這些材料中， 有些是一般材料， 有些則是針對特定實現的。 本書附錄B中提供了一個庫函數的總結。
#
fread(ptr, (*ptr), , )
FILE *;
首先， 給出了應該包含的文件， 但是沒有給出fread()、 ptr、 (*ptr)或的類型。 過去， 默認類型都是int， 但是從描述中可以看出ptr是一個指針（在早期的C中， 指針被作為整數處理） 。 參數聲明為指向FILE的指針。 上面的函數聲明中的第2個參數看上去像是運算符， 而實際上這個參數的值應該是ptr所指向對象的大小。
#
int fread(ptr, size, , ;)
char *ptr;
int size, ;
FILE *;
現在， 所有的類型都顯式說明， ptr作為指向char的指針。
ANSI C90標準提供了下面的描述：
#
fread(void *ptr, size, nmemb, FILE *);
首先， 使用了新的函數原型格式。 其次， 改變了一些類型。 類型被定義為 運算符的返回值類型——無符號整數類型， 通常是或 long。 .h文件中包含了類型的或#定義。其他文件（包括stdio.h） 通過包含.h來包含這個定義。 許多函數（包括fread()） 的實際參數中都要使用運算符， 形式參數的類型中正好匹配這種常見的情況。ANSI C把指向void的指針作為一種通用指針， 用于指針指向不同類型的情況。
數學庫
數學庫中包含許多有用的數學函數。 math.h頭文件提供這些函數的原型。 表16.2中列出了一些聲明在 math.h 中的函數。 注意， 函數中涉及的角度都以弧度為單位（1 弧度=180/π=57.296 度） 。 參考資料 V“新增C99和C11標準的ANSI C庫”列出了C99和C11標準的所有函數。
三角問題