c语言.h .c 和main.c之间的关系以及.h声明的解答

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本文主要以跑马灯-库函数版实验为例进行分析。一、c语言.h  .c 和main.c之间的关系
1）、led.c文件主要是定义了（或者说实现了）一个外部函数——void LED_Init(void)，该函数主要用来使能I/O口时钟和初始化I/O口。
        led.h文件主要是进行函数声明【void LED_Init(void)】以及宏定义。
        main.c主函数文件则是函数主体，通过操作I/O口，实现跑马灯。

2）、整个逻辑总结以后就是：led.h里定义了一个函数的声明，然后我在led.h的同一个目录下建立led.c，led.c里定义了这个函数的实现，然后是在main函数所在.c文件里（也就是main.c文件，其实可以任意取名）
#include “led.h”，然后我就可以使用这个函数了。main在运行时就会找到这个定义了这个函数的led.c文件。
        底层原因是:
        main函数为标准C/C++的程序入口，编译器会先找到该函数所在的文件。
　　 假定编译程序编译main.c（其中含main()）时，发现它include了led.h（其中声明了函数void LED_Init(void)），那么此时编译器将按照事先设定的路径（Include路径列表及代码文件所在的路径）查找与之同
名的实现文件（扩展名为.cpp或.c，此例中为led.c），如果找到该文件，并在其中找到该函数（此例中为void LED_Init(void)）的实现代码，则继续编译；如果在指定目录找不到实现文件（.c文件），或者在该文
件及后续的各include文件中未找到实现代码，则返回一个编译错误.其实include的过程完全可以"看成"是一个文件拼接的过程，将声明和实现分别写在头文件及C文件中，或者将二者同时写在头文件中，理论上没
有本质的区别。

3）、也就是说头文件用来存放函数原型（函数声明）。那么头文件是如何来关联源文件的呢？
        换言之，已知头文件"led.h"声明了一个函数(仅有函数原型,没有函数实现)，"led.c"中实现了这个函数，那么如果我想在"main.c"中使用"led.h"中声明的这个在"led.c"中实现的函数，通常都是在"main.c"中
使用#include"led.h",那么main.c是怎样找到led.c中的实现呢？

　　 其实.c和.h文件名称没有任何直接关系，很多编译器都可以接受其他扩展名。

　　 编译器预处理时，#include "xx.h" 这个宏其实际意思就是把当前这一行删掉，把 xx.h中的内容原封不动的插入在当前行的位置。这也就是为什么很多编译器并不care到底这个文件的后缀名是什么----因为
#include预处理就是完成了一个"复制并插入代码"的工作。
　　 程序编译的时候，并不会去找led.c文件中的函数实现，只有在link（连接）的时候才进行这个工作。我们在led.c或main.c中用#include"led.h"实际上是引入相关声明（宏定义、函数声明等），使得编译可
以通过，程序并不关心实现是在哪里，是怎么实现的。源文件编译后成生了目标文件（.o或.obj文件），目标文件中，这些函数和变量就视作一个个符号。在link的时候，需要在makefile里面说明需要连接哪个
.o或.obj文件（在这里是led.c生成的.o或.obj文件），此时，连接器会去这个.o或.obj文件中找在led.c中实现的函数，再把他们build到makefile中指定的那个可以执行文件中。
　　在VC中，一帮情况下不需要自己写makefile，只需要将需要的文件都包括在project中，VC会自动帮你把makefile写好。
　　通常，编译器会在每个.o或.obj文件中都去找一下所需要的符号，而不是只在某个文件中找或者说找到一个就不找了（遍历所有文件）。因此，如果在几个不同文件中实现了同一个函数，或者定义了同一
个全局变量，链接的时候就会提示"redefined"（重复定义）
二、led.h内容剖析
#ifndef __LED_H
#define __LED_H
#include "sys.h"
//LED端口定义
#define LED0 PBout(5)    //DS0
#define LED1 PEout(5)    //DS1
void LED_Init(void);     //初始化（函数声明）
#endif
1）、#define __LED_H的意义
       其本质是一个宏名。用来防止发生重复定义或声明。（下划线“__”属于编程风格的内容，对程序没有影响。不用下划线也可以，用几个下划线也由个人习惯。）
假设你的头文件名为led.h，根据习惯，我们声明一个宏__LED_H对应这个头文件，在头文件中开始的地方和结尾的地方加上对__LED_H的声明和判断，头文件led.h如下：

#ifndef   __LED_H
#define   __LED_H

……（头文件内容）

#endif

         意思就是，如果led.h第一次被引用，那么__LED_H没有被定义，所以#define __LED_H和#endif 中间的头文件内容就被执行，也就是头文件内容被定义。那么如果led.h第二次被引用，由于__LED_H已经
被第一次引用时定义了，所以不会执行#define __LED_H和#endif 中间的头文件内容，也就是不会重复定义头文件内容。
         这样，可以避免头文件的内容被重复定义。头文件中定义的变量不存在重复声明或定义。



声明：本贴仅作学习笔记使用，文中内容主要参考两天文章：
1、C语言中.h和.c文件解析（很精彩）-OpenEdv-开源电子网
2、CSDN博主「吮指原味张」的原创文章，原文链接：https://blog.csdn.net/mahoon411/article/details/107975549