Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

#include "hot.h" <���— Поиск в текущем рабочем каталоге

#include "/usr/biff/p.h" <- Поиск в каталоге/usr/biff

Интегрированные среды разработки (IDE — Integrated Development Environment) также имеют стандартное местоположение или несколько таких местоположений для системных заголовочных файлов. Многие IDE-среды предоставляют опции меню для указания дополнительных местоположений, которые должны просматриваться в случае применения угловых скобок. Как и в Unix, использование двойных кавычек означает поиск сначала в локальном каталоге, но что это в точности за каталог — зависит от компилятора. Некоторые компиляторы ищут в том же каталоге, где находится исходный код, другие — в текущем рабочем каталоге, а третьи — в каталоге, содержащем файл проекта.

В ANSI С не требуется строгое соблюдение модели каталогов для файлов, т.к. не все вычислительные системы организованы одинаково. Вообще говоря, метод, применяемый для именования файлов, зависит от системы, но использование угловых скобок и двойных кавычек — нет.

Зачем включать файлы? Причина в том, что они содержат информацию, которая необходима компилятору. Например, файл stdio.h обычно содержит определения EOF, NULL, getchar() и putchar(). Два последних определены как функциональные макросы. Он также содержит прототипы функций ввода-вывода С.

Препроцессор и библиотека С 675

Суффикс.h традиционно применяется для заголовочных файлов — файлов с информацией, которая помещается в начале программы. Заголовочные файлы часто содержат операторы препроцессора. Некоторые из них, например, stdio.h, предоставляются системой, но вы можете создавать собственные заголовочные файлы.

Включение крупного заголовочного файла не обязательно приводит к значительному увеличению размера программы. Содержимое заголовочных файлов по большей части является информацией, которая используется компилятором для генерации окончательного кода, а не материалом, добавляемым к этому коду.

Пример заголовочного файла

Предположим, вы разработали структуру для хранения имени и фамилии лица, а также написали функции для работы с этой структурой. Всевозможные объявления вы могли бы собрать вместе внутри заголовочного файла. В листинге 16.6 приведен пример такого файла.

Листинг 16.6. Заголовочный файл names_st.li

Этот заголовочный файл содержит множество типичных для таких файлов элементов: директивы #define, объявления структур, операторы typedef и прототипы функций. Обратите внимание, что ни один из этих элементов не является исполняемым кодом; они представляют собой информацию, применяемую компилятором при создании исполняемого кода.

Показанный заголовочный файл довольно прямолинеен. Обычно вы должны использовать #ifndef и #define, чтобы защититься от многократных включений заголовочного файла. Мы возвратимся к этому приему позже.

Исполняемый код обычно размещается в файле исходного кода, а не в заголовочном файле. Например, в листинге 16.7 показаны определения функций, соответствующие прототипам функций из заголовочного файла. В нем включается заголовочный файл, поэтому компилятору будет знать о типе names st.

Листинг 16.7. Исходный файл name_st.c

// names_st.c -- определение функций для names_st #include

#include "namesst.h" // включение заголовочного файла

676 глава 16

В функции get names() применяется fgets() (через s_gets()), чтобы избежать переполнения целевых массивов. В листинге 16.8 приведен пример программы, в которой используются показанные ранее заголовочный файл и файл исходного кода.

Листинг 16.8. Программа useheader. с

Вот результаты пробного запуска:

Введите свое имя: Иван

Введите свою фамилию: Иванов

Добро пожаловать в программу, Иван Иванов!

Препроцессор и библиотека С 677

Обратите внимание на следующие аспекты программы.

• В обоих файлах исходного кода применяется структура names st, поэтому они оба должны включать заголовочный файл names st.h.

• Необходимо компилировать и компоновать файлы исходного кода names_st. с и useheader.с.

• Объявления и другие элементы подобного рода содержатся в заголовочном файле names_st.li; определения функций размещены в файле исходного кода

names_st.с.

Случаи применения заголовочных файлов

Просмотр содержимого стандартных заголовочных файлов поможет получить представление о том, какого рода информация в них находится. Ниже перечислено наиболее распространенное содержимое этих файлов.

• Символические константы. В типичном файле stdio.h, к примеру, определены константы EOF, NULL и BUFSIZ (размер стандартного буфера ввода-вывода).

• Функциональные макросы. Например, функция getchar() обычно определена как getc (stdin) , а getc() — в форме довольно сложного макроса. Заголовочный файл ctype.li, как правило, содержит определения макросов для функций ctype.

• Объявления функций. Заголовочный файл string.h (strings.h в некоторых более старых системах), например, содержит объявления для семейства функций обработки строк. Согласно ANSI С и последующим стандартам, эти объявления представлены в виде прототипов функций.

• Определения шаблонов структур. Стандартные функции ввода-вывода используют структуру FILE, содержащую информацию о файле и связанном с ним буфере. Объявление этой структуры находится в файле stdio.h.

• Определения типов. Вы можете вспомнить, что стандартные функции ввода- вывода применяют аргумент типа указателя на FILE. Обычно в файле stdio.h используется #define или typedef для того, чтобы имя FILE представляло указатель на структуру. Аналогично, в заголовочных файлах определены типы

size_t и time_t.

Многие программисты разрабатывают собственные стандартные заголовочные файлы для применения в своих программах. Это особенно полезно в ситуации, когда вы создаете семейство взаимосвязанных функций и/или структур.

Кроме того, заголовочные файлы можно применять для объявления внешних переменных, с которыми совместно работают несколько файлов. Это целесообразно, например, при разработке семейства функций, совместно использующих переменную для сообщения о некотором состоянии, таком как условие ошибки. В таком случае можно определить переменную с внешним связыванием и областью действия на уровне файла исходного кода, который содержит объявления функций:

int status =0; // переменная с областью действия