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對于一個程序員來說，只要寫過一個“hello world！”的C程序，就不得不用到#include指令，因為沒有#include “stdio.h”，就不可能輸出”hello world!”字符串，它除了可以在程序頭部包含庫函數(shù)頭文件的用法，其實還有很多強(qiáng)大的用法。今天我們就重新認(rèn)識一下這個貌不驚人的預(yù)處理指令。（如果有經(jīng)驗的程序員，可以直接跳過基礎(chǔ)部分，為了照顧不同程度的讀者，基礎(chǔ)用法也做詳細(xì)介紹。）
include本意就是包含的意思，把另一個文件包含進(jìn)當(dāng)前文件中，有兩種模式：
雙引號模式分為絕對路徑和相對路徑兩種模式。絕對路徑是指從根目錄開始按指定路徑搜索頭文件，“盤符:\”、“盤符:\”、“盤符:/”就是表示windows下的根目錄，形如：
在linux環(huán)境，只能是正斜杠/并且沒有盤符的概念，在windows環(huán)境里，這三種是等價的用法。
相對路徑則是指從源文件所在的當(dāng)前路徑開始搜索頭文件，“.”就是當(dāng)前目錄，“..”就是當(dāng)前目錄的父目錄，最好只用正斜杠“/”用來連接目錄和目錄，或目錄和文件，雖然也可以用反斜杠，但最好養(yǎng)成windows和linux風(fēng)格的一致性，因為在實際開發(fā)中，幾乎都是用相相對路徑的方法來搜索頭文件，很好用絕對路徑的。好處顯而易見，就是靈活性強(qiáng)，源文件目錄可以隨意移動，而不改變頭文件的搜索機(jī)制。舉例如下：
“.”表示源文件所在的當(dāng)前目錄，“file.ext”表示文件，兩者用正斜杠連接，表示當(dāng)前目錄下的文件，注意，很多教程，甚至資深程序員說“./”是當(dāng)前目錄，是嚴(yán)重錯誤的！正斜杠只是連接符號。
第一種和第二種是等價的用法，第二種只是第一種的簡化寫法。第三種和第四種用法是等價的，都表示當(dāng)前目錄的“子目錄”下的文件，第四種也省略了當(dāng)前目錄的寫法。第五種表示要使用的頭文件在父目錄下，第六種表示在兄弟目錄（父目錄的其它子目錄），第七種表示文件在“叔叔目錄”下。
一般情況下，如果包含的是程序員自定義的頭文件，要用到雙引號模式的搜索機(jī)制，而且最好要用相對目錄模式。但是如果是C語言標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)頭文件，就用尖括號模式，會更加方便。在尖括號內(nèi)直接放入要包含的文件名即可。比如：
尖括號本身就表示一個特定的目錄，所以不用像雙引號模式那樣顯式地指定頭文件路徑。在windows系統(tǒng)中，安裝不同的c語言IDE開發(fā)環(huán)境，標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的頭文件路徑都會不同，在同一個開發(fā)環(huán)境中，不同的庫函數(shù)所在的目錄也可能不一樣，當(dāng)然也可以一樣。
比如在visual studio 2022中，以我個人的電腦為例，stdlio.h和stdlib.h都被安裝在：
C:\Program Files (x86)\Windows Kits\Include.0.22621.0\ucrt
而stdarg.h頭文件就被安裝在：
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio22\Community\VC\Tools\MSVC.37.32822\include
而在我個人電腦安裝的CLION2023環(huán)境里，stdlio.h和stdlib.h被安裝在：
C:\Program Files\JetBrains\CLion 2023.3.2\bin\mingw\x86_64-w64-mingw32\include
而stdarg.h頭文件被安裝在：
C:\Program Files\JetBrains\CLion 2023.3.2\bin\mingw\lib\gcc\x86_64-w64-mingw32.1.0\include
我們不用關(guān)心系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn)頭文件的具體路徑，直接尖括號訪問即可。當(dāng)然，這些頭文件的目錄可以被修改成新的位置，但是必須要在對應(yīng)的IDE里設(shè)置，而不是簡單的移走，我要反復(fù)強(qiáng)調(diào)的是，千萬不要輕易這樣干。
1）
雙引號模式：預(yù)處理器會先在指定的路徑尋找頭文件，如果尋找不到會再到編譯器自身的路徑中去尋找（存放在IDE或操作系統(tǒng)的環(huán)境變量中）。
尖括號：預(yù)處理只會到編譯器默認(rèn)的目錄中去尋找。
2）
程序員自定義的頭文件也可以使用尖括號模式訪問，比如#include <myheader.h>。有兩種方法，比如可以直接放在編譯器的默認(rèn)目錄里，比如include目錄，或者其他目錄，比如stdio.h所在的目錄里都可以。也可以在IDE中設(shè)置一個新的路徑的環(huán)境變量也可以。
類似的上面情況，也可以反過來把標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)用雙引號模式訪問，比如#include “stdio.h”，這兩種顛倒或混用的做法，我強(qiáng)烈不建議。
如果你需要把源代碼編譯成靜態(tài)鏈接庫lib或者動態(tài)鏈接庫dll，提供給其他項目使用，就需要放到標(biāo)準(zhǔn)庫的目錄里，用尖括號訪問是合適的，如果想了解如何用C語言生成靜態(tài)或動態(tài)庫，可以看我專欄的相關(guān)文章。
否則，尖括號和雙引號可以讓代碼閱讀者，能夠一眼分辨出哪些是自定義頭文件，哪些是標(biāo)準(zhǔn)頭文件，混用的情況下，會讓維護(hù)者迷惑，不是一種良好的編程實踐。
頭文件的包含防護(hù)機(jī)制，非常重要，我在介紹預(yù)處理指令#pragma once、條件編譯指令的用法時，都提到過。
include指令就是將頭文件的全部內(nèi)容原樣復(fù)制到當(dāng)前文件里，如果一個頭文件被間接或直接的多次被“包含”到當(dāng)前源文件，編譯的時候必然報錯。比如：
//code.c
#include “myheader.h”
#include “other.h”
//other.h
#include “nyheader.h”這是最簡單的例子，在other.h里間接的重復(fù)包含了myheader.h文件的內(nèi)容。為了避免一個頭文件被多次重復(fù)包含進(jìn)同一個源文件的問題，要么使用在頭文件的頂部插入一條#pragma once指令，表示這個頭文件在同一個源文件里只能包含一次，關(guān)于#pragma指令的俄詳細(xì)用法，可以參見《段譽和語言》的相關(guān)文章，要么使用條件編譯指令，條件編譯指令的用法就成為頭文件包含防護(hù)機(jī)制，使用起來也很簡單，就是在頭文件的頂部插入如下一段代碼：
#ifndef _MY_HEADER_H
#define _MY_HEADER_H
......
#endif/*my_header.h*/_MY_HEADER_H要替換為頭文件的文件名的大寫字母，當(dāng)這個頭文件第一次被包含時，標(biāo)識符 _MY_HEADER_H是沒有被定義的，所以#ifndef _MY_HEADER_H語句為真，里面內(nèi)容會被包含進(jìn)去，省略號指代的是頭文件內(nèi)容。當(dāng)這個頭文件第二次或多次被包含時，因為#ifndef _MY_HEADER_H已經(jīng)被定義了，所以#define _MY_HEADER_H為假，就不被執(zhí)行，就不會被重復(fù)包含。關(guān)于條件編譯指令的詳細(xì)用法，可以看《段譽和語言》的相關(guān)文章。
include本意就是包含的意思，把另一個文件包含進(jìn)當(dāng)前文件中，實際上只要是文件內(nèi)容是文本格式，都可以被包含進(jìn)來，比如.c、.h、.txt都是文本格式，就可以被包含進(jìn)來。打個比方，讓下面這段代碼：
#include <stdio.h>
int main(){
int x,y;
x=3;
y=2;
printf(“%d\n”,x+y);
return0;
}我們完全可以把其中部分代碼放進(jìn)另一個文件，比如file.txt，然后包含進(jìn)來：
#include <stdio.h>
intmain(){
int x,y;
#include “file.txt”
return 0;
}
//file.txt
x = 3;
y = 2;
printf(“%d\n”,x+y);現(xiàn)實中，沒人會這樣寫，這個例子就是為了演示include的本質(zhì)局勢簡單的包含功能。而且照樣可以編譯通過。但是，我們一般約定俗成的吧源代碼保存為后綴為c的文件，函數(shù)的聲明保存后綴為h的文件。
巧用這個特性，我們可以有很多使用有趣的用法，舉兩個例子分享一下。
比如我們定義了一個數(shù)組，元素非常多，放在源程序里影響看代碼，可以放在另外的文本文件里保存，既讓代碼清爽，又易于修改和維護(hù)。比如：
//src.c
char *namelst[] = {
#include “names.txt”
};
//names.txt
“Tom”,
“Jack”,
......
“vicky”通過#include “names.txt”，會讓src.c文件清爽易讀，而又不用去關(guān)心數(shù)組元素的具體內(nèi)容。這里有個細(xì)節(jié)要說到，那就是：
#include指令必須要獨占一行
用#include包含文件時，一定要單獨占一行，也就是#include語句當(dāng)前行的前后必須都是空白。因為預(yù)處理器會將被包含的文件的全部內(nèi)容從當(dāng)前行的下一行開始插入，前后不為空白，就會出錯。
之前我在另一篇講#include用法時，提到將大量數(shù)組元素包進(jìn)文本文件，有個粉絲測試發(fā)現(xiàn)int a[]={#include “items.txt”};報錯，編譯不通過，就是這個原因。
有時候我們需要對幾個代碼塊進(jìn)行調(diào)試，一般都是通過條件編譯指令來控制哪一個代碼塊生效，但是如果用include就會非常方便和省事，比如：
int main(){
....
//功能1：
//#include “func1.txt”
//功能2：
//#include “func2.txt”
....當(dāng)我們需要調(diào)試代碼塊1的時候，只要去掉#include “func1.txt”前面的注釋就可以了，不挑食的就注釋掉，調(diào)試的就去掉注釋，非常的方便和間接，否則就必須要提哦啊見編譯指令，或者用注釋成塊掉。我這個例子非常簡單，反應(yīng)不出來include的作用，在這種簡單場景下，注釋更方便，在復(fù)雜的情況下，就會顯出include的省事。
還有更重要的一個用法，有時候我們會需要再一個項目里包含多個源文件，每個源文件都有一個main函數(shù)，因為main函數(shù)都對應(yīng)某個功能的程序，編譯肯定不給通過。
我們常規(guī)且簡單的做法，就是一個main函數(shù)的源文件都單獨為一個項目，要么通過cmake來控制在同一時間只能有一個main函數(shù)來啟用。這個用法在我的另一篇文章里也有詳細(xì)的介紹過。
今天我介紹另一個更加巧妙的辦法，因為cmake是微軟visual studio IDE的弱項，功能支持比較差，用起來還不如CLION里用的方便，但是有時候又需要使用VS，因為編譯器調(diào)試能力非常優(yōu)秀，所以我經(jīng)常這樣干：建立一個源文件：
#include “main01.h”
#include “main02.h”
#include “main03.h”
......每個main文件里都有一個main函數(shù)，需要調(diào)試的去掉注釋，不調(diào)試的就注釋掉。非常簡單好用，我放一個我的截圖如下：
這個截圖是我的項目文件夾的組織結(jié)構(gòu)，一個源.c的文件作為開關(guān)控制要編譯的頭文件，每個.h文件都對應(yīng)一個要調(diào)試的小功能。下面的圖2就是源文件的內(nèi)容：
下面的圖就是其中一個要調(diào)試的功能，這里舉的是B.h 這個文件，其實后綴改為.c也沒問題，主要是為了不和源文件混淆。B.h的內(nèi)容如下，注意做上角的紅箭頭，指明了是B.H文件：
本篇include介紹就寫到這里，其他有趣的玩法，請繼續(xù)關(guān)注我的技術(shù)專欄：段譽和語言。
段譽，寫于合肥。