《小菜狗 C 语言入门 + 进阶笔记》（3）头文件

1、C 实例 -- Hello World

#include <stdio.h>                 //头文件
                                   //空白行
/* 我们的第一个 C 程序 */            //注释
int main()                         //函数
{                                  //函数体开始
   printf("Hello, World! \n");     //输出语句
   return 0;                       //结束并返回语句
}                                  //函数体结束

2、C 实例 -- Hello World 第一行

#include <stdio.h>                 //头文件

2.1、什么是源文件？

源文件是用于存储计算机程序代码的文本文件。

• C 语言的源文件一般以 .c 为扩展名（如：上一个笔记里面的 hello.c 就是源文件）。
• 源文件（.c）需要经过编译器编译，生成可执行文件（.exe）（如：上一个笔记里面的 hello.exe 就是生成的可执行文件）。这一步会将源代码转换为计算机可以理解的机器语言。

2.2、什么是头文件？

头文件包含 C 函数函数声明、宏定义和类型定义的文件，这些头文件提供了源文件中需要使用的接口，被多个源文件中引用共享。

• 头文件是扩展名为 .h 的文件，h 就是 head (头)的简称。
• 有两种类型的头文件：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。

2.3、引用头文件的格式 和 原理深入

使用 C 预处理指令 #include 来引用头文件。

2.3.1、格式

• \#include 是 C 语言预处理器指示符。
• \#和 include 之间可以有多个空格。
• \#也不一定要顶格，但是一定是第一个非空白字符，否则编译器会提示错误。

2.3.2、原理深入

2.3.2.1、#include 的作用

告诉编译器在编译前，要做些预先处理。将后面 <> 中的文件内容包含到当前文件内。所谓包含，是指将 <> 中列出的文件的内容复制到当前文件里。

引用头文件相当于复制头文件的内容到源文件中。

2.3.2.2、同理可以理解

（1）printf 函数的声明位于 stdio.h 文件中；

（2）用 #include 把 stdio.h 头文件包含进来，自然就把 printf 函数的声明包含进来了。

2.3.2.3、引用头文件的原理演示

(1) 例如，如果您有一个头文件 header.h，如下：

• header.h

char *test (void);

(2) 和一个使用了头文件的主程序 program.c，如下：

• program.c

int x;
#include "header.h"

void main (void)
{
   printf("Hello, World! \n");
}

(3) 编译器会看到如下的代码信息，引用头文件相当于复制头文件的内容到源文件中：

int x;
char *test (void);

void main (void)
{
   printf("Hello, World! \n");
}

2.4、引用头文件的两种形式

系统头文件和用户头文件。

2.4.1、系统库头文件

#include <file>

查找策略：

直接去标准路径下去查找头⽂件，如果找不到就提⽰编译错误。

标准路径：

如我本地的路径： C:\Users\hwc\AppData\Local\Programs\mingw64\x86_64-w64-mingw32\include

查看方式：

2.4.2、用户头文件

#include "file"

查找策略：

先在源⽂件所在⽬录下查找，如果该头⽂件未找到，编译器就像查找库函数头⽂件⼀样在标准路径查找头⽂件。如果找不到再提⽰编译错误。

对于库头⽂件也可以使⽤ “” 的形式？

可以的，但是这样做查找的效率就低些，而且这样也不容易区分是库⽂件还是本地⽂件了。

2.5、做一个试验

将中的第一行代码删除掉。就是去掉了“#include <stdio.h>”，再编译看出现什么现象？

编译器提示缺少 printf 的函数原型，说明 printf 没有被声明，程序找不到这个函数，报错！

注意： printf 函数的定义在头文件 stdio.h，所以想使用 printf 函数需要包含头文件 stdio.h！

2.6、标准库头文件

C 语言自带的函数称为库函数（Library Function）。库（Library）是编程中的一个基本概念，可以简单地认为它是一些列函数的集合，在磁盘上往往是一个文件夹。C 语言自带的库称为标准库（Standard Library），其他公司或个人开发的库称为第三方库（Third-Party Library）。

C 标准库头文件（Standard Library Header Files）提供了大量的函数、宏和类型定义，用于处理输入输出、字符串操作、数学计算、内存管理等常见的编程任务。

以下是一些常见的 C 标准库头文件及其功能简介：

头文件	功能简介
<stdio.h>	标准输入输出库，包含 printf、scanf 等函数
<stdlib.h>	标准库函数，包含内存分配、程序控制等函数
<string.h>	字符串操作函数，如 strlen、strcpy 等
<math.h>	数学函数库，如 sin、cos、sqrt 等
<time.h>	时间和日期函数，如 time、strftime 等
<ctype.h>	字符处理函数，如 isalpha、isdigit 等
<limits.h>	定义各种类型的限制值，如 INT_MAX 等
<float.h>	定义浮点类型的限制值，如 FLT_MAX 等
<assert.h>	断言宏 assert，用于调试检查
<errno.h>	定义错误码变量 errno 及相关宏
<stddef.h>	定义通用类型和宏，如 size_t、NULL 等
<signal.h>	处理信号的函数和宏，如 signal 等
<setjmp.h>	提供非本地跳转功能的宏和函数
<locale.h>	地域化相关的函数和宏，如 setlocale 等

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