整個源文件中都有重複的頭文件？

Question

// File foo1.c : 
#include <stdio.h> // once 
void foo1(void); 
void foo1(void){ 
    puts("foo1"); 
} 

// File foo2.c : 
#include <stdio.h> // again 
void foo2(void); 
void foo2(void){ 
    puts("foo2"); 
} 

// File foomain.c : 
#include <stdio.h> // yet again 
void foo1(void); // again 
void foo2(void); // again 
int main(void){ 
    foo1(); 
    foo2(); 
    puts("foomain"); 
    return 0; 
} 

// create object files 
gcc -fPIC foo1.c -o foo1.o // 1 stdio.h 
gcc -fPIC foo2.c -o foo2.o // 1 stdio.h 

// create shared library 
gcc -fPIC -shared foo1.o foo2.o -o foo.so // foo.so contains stdio.h 2 times ? 

// build entire program 
gcc foo.so foomain.c -o foomain // foomain contains 1 stdio.h plus the 2 from foo.so ? 

1. 爲什麼整個程序包含3 stdio.h中？似乎多餘，爲什麼不只是1？編譯器不應該只需要1？

2. 它是有道理的對象文件包含原型，但爲什麼他們必須在foomain.c中再次指定？編譯器不知道它們已經在foo.so中指定了嗎？

Answer 1

這是因爲每個文件都是單獨編譯的，所以每次編譯器都應該知道用於執行編譯時檢查的所有函數的簽名。因此，每個文件都必須包含所有使用的聲明，這些聲明在編譯文件之前由預處理器包含在內。

Answer 2

如果你看看大多數的頭文件上他們有包括警衛阻止雙重包容。

#ifndef FOO 
#define FOO 

#endif 

更多信息請參見Include Guard。

Answer 3

您可以像@Jeff建議的那樣使用include guard，或者將#pragma once放在每個標題的頂部。

Answer 4

#include行實際上並不是編譯器的一部分，而是C preprocessor。

預處理程序所做的與#include線的是，真正包含文件到源代碼，並創建包含與#include線由文件中的內容替換文件的內容被納入新的臨時文件。

根本不需要包含文件，如果你只是在調用函數。您可能會收到有關未聲明功能的警告，但可以自行添加這些功能的原型。例如，在你的主源文件，你只用puts，而不是包括<stdio.h>您可以添加一個原型是這樣的：

int puts(const char *s); 

然而，<stdio.h>還定義了一些結構（如FILE結構），並聲明瞭一些變量（如stdout），如果您使用其中任何一種，您也需要頭文件。