[C]#include和链接

概述

对于刚接触C语言的同学来说，通常对“在文件中用#include预处理操作符引入文件”和“编译时链接多个文件”这两个操作会有所混淆，这个文章主要为了解析一下它们的区别。

#include预处理操作符

对于此类操作，你可以在C语言预处理机制上去理解，预处理，顾名思义是编辑器在编译前进行的一系列操作，例如把预定义常量替换成字面量等等，具体可以去参考一下编译器对#define操作符的处理过程。

对于#include，实际上可以理解成PHP的include（如果你是先学PHP，再学C的同学），它实际上只是把文件引用进来，被引用文件被视为引用文件的一部分，文件作用域适用于这一个文件。

1.在文件a.h中声明了一个变量，a.h被b.c引用进来，这时a.h相当于b.c的一部分，所以b.c具备了a.h声明的变量

a.h:

int foo = 1024;

b.h

#include <stdio.h>
#include "a.h"int main(void)
{
    printf("%d
", foo);//输出1024
}

用编译器直接编译b.h，无需链接a.h，因为a.h已经被引入了:

gcc -std=gnu99   b.c -o b

2.为了证明被引入的文件会被视为跟引入文件一体这个事实，再用下面这个示例说明一下，b.c引入头文件a.h,a.h包含一个static变量，c.c包含试图访问a.h的变量的代码，但是c.c不引入a.h，而是编译时跟b.c链接：

我们先来看看正确的示范，首先不把foo声明为static编译程序，此时实际上是b.c和c.c相链（b.c包含了a.h）

a.h：

int foo = 1024;

b.h:

#include <stdio.h>
#include "a.h"

extern void test(void);
int main(void)
{
    printf("b:foo:%d
", foo);
    //test in c.c
    test();
}

c.c

#include <stdio.h>

extern int foo;
void test(void)
{
    printf("c:foo:%d
", foo);
}

编译程序：

gcc -std=gnu99  b.c c.c -o b

运行输出：

b:foo:1024
c:foo:1024

再来看看把头文件变量声明为static后的影响，此时把foo声明为static:

static int foo = 1024;

再次编译可见发现报错：

# gcc -std=gnu99 -trigraphs  b.c c.c -o b
/tmp/cc8ojf4Q.o: In function `test':
c.c:(.text+0x6): undefined reference to `foo'
collect2: error: ld returned 1 exit status

这是因为static具有文件作用域，b.c和c.c不视为同一个文件，而a.h和b.c则视为同一个文件；

可以看看以下示例，更进一步说明了这一点，a.h声明的常量又或者变量，都可以在b.c访问到，通过链接形式的c.c访问foo和BAR则不行：

a.h:

#define BAR 256
static int foo = 1024;

b.h:

#include <stdio.h>
#include "a.h"

int main(void)
{
    printf("b:bar:%d
", BAR);//输出256
    printf("b:foo:%d
", foo);//输出1024
}