C语言多文件程序设计

一、多文件与编译器链接

如下图所示，.o 为目标文件，链接器将不同的目标文件装配组合在一起形成一个可执行文件。

二、多文件之间的相互访问

每个文件可以定义功能接口(可被其它文件访问的函数或数据)

• 源文件:代码实现文件，后缀为.c
• 头文件:源文件的接口定义文件，后缀为.h

当需要使用其它文件提供的功能时，包含对应的头文件

语法：

#include <hearer.h>

#include "header.h"

三、关于#include

#include 用于声明使用其它文件的功能（头文件可看作工具包)

#include <...>

在编译系统文件中查找头文件

#include "..."

先查找当前工程文件夹，再查找编译统文件夹

四、头文件使用的一些原则

• 头文件中只做函数声明和变量声明（不做具体定义)
• 头文件中可定义数据类型(typedef, struct, union, enum)
• 根据具体实现，一个头文件可对应多个源文件（多数情况一对一)
• 不要使用#include语句包含源文件

五、再论全局变量

普通全局变量

• 源文件中定义的全局变量可在所有其它源文件中使用
• 可使用 extern 关键字在头文件中进行声明，并在其它文件使用

静态全局变量

• static 修饰的全局变量只能在当前源文件中使用
• 无法通过 extern 关键字声明，在其它文件使用

六、注意事项

函数声明语句默认自带 extern 关键字修饰

类型定义必须在头文件中，仅类型声明无法创建变量

静态全局变量

• 生命期为程序运行期
• 作用域仅在定义的文件中
• 无法直接在其它文件中使用

static 关键字可使函数具备文件作用域（静态函数)

静态函数无法在其它文件中被调用

函数设计时需要考虑是否在其它文件中使用

七、实验程序

以CodeBlcoks为例，先建好 main.c 文件之后，点击File，New，再点击File，选择 Empty file，分别建一个 .h 和 .c 文件，完成多文件创建。

opm.h 代码：

struct Test
{
    int a;
    int b;
};
extern int g_var;   // 声明全局变量时，不需要给出初始值
extern int f_var;
int add(int a, int b);
int mul(int, int);   // 进行函数声明的时候，可以省略参数名
extern void test();

opm.c 代码：

#include <stdio.h>
int g_var = 1;
static int f_var = 2;   // 只能在当前文件中使用 ==> 静态全局变量
static void func()  // 静态函数只能在当前文件中被调用
{
    printf("void func() : f_var = %d\n", f_var);
}
void test()   // 当前文件中定义的所有函数都可以调用 func() 函数
{
    func();
}
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
int mul(int a, int b)
{
    return a * b;
}

main.c 代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "opm.h"
int main()
{
    struct Test t = {1, 2};
    printf("a + b = %d\n", add(t.a, t.b));
    printf("a * b = %d\n", mul(t.a, t.b));
    printf("g_var = %d\n", g_var);
    // printf("f_var = %d\n", f_var);   // 无法直接使用其他文件中定义的静态全局变量
    test();
    return 0;
}

下面为输出结果：

通过这个多文件程序，说明一个问题：

static 修饰的全局变量和函数只能在当前源文件中使用，所以 func() 函数不能再 main 函数中调用，而 test() 函数可以在 main 函数中被调用。

八、小结

• 实际工程开发中，多文件程序设计是常态
• 源文件实现具体功能，头文件声明接口
• #include 用于声明需要使用其它文件中定义的功能
• extern关键字用于函数和全局变量的声明
• static 关键字修饰的全局变量不能在其它文件中使用