能否用痰盂盛飯——談談在頭文件中定義外部變量 - garbageMan - 博客園

能否用痰盂盛飯——談談在頭文件中定義外部變量

? 　“能否用痰盂盛飯”并非是一個技術問題，而是一個哲學問題。
哲學問題沒有標準答案，只存在不同的選擇。
有一種觀點認為，痰盂可以盛飯。理由是只要不漏能把飯吃到嘴里就行。我看這個理由任何人都無法反駁。
另有一種觀點認為，痰盂是用來吐痰的，不可以用來盛飯。他們覺得用痰盂盛飯是一種不可理喻的行為。然而這種看法可能會被“痰盂派”視為一種不必要的潔癖。

C語言中也有類似的“痰盂”問題：

頭文件除了可以包含函數原型和宏定義外，也可以包括結構體類型定義和全局變量定義。
————譚浩強，《C程序設計》（第四版）學習輔導，清華大學出版社，2010年7月，p188

在頭文件中究竟能否定義外部變量呢？這個問題同樣有兩種選擇。
“痰盂派”會認為可以。比如
在 abnormal.h 中寫

int e_v = 1 ;

?

然后在abnormal.c中寫

#include "abnormal.h" #include <stdio.h> int main(void) {printf("%d\n",e_v);return 0; }

沒有人會說這段源程序有什么語法問題，它也沒有違背C語言的任何規定。就像痰盂可以用于盛飯是一個道理。
但是，“非痰盂派”會覺得這段源程序透著一種莫名其妙的詭異：既然定義變量e_v是為了在abnormal.c中使用，那么把這個變量定義在abnormal.c中顯然最直接也最便利，為什么要舍近求遠地把它定義到abnormal.h文件中呢？
在“非痰盂派”的眼中，“*.h”文件不是用來寫變量定義的，就如痰盂不是用來盛飯的一樣。那么“*.h”文件是做什么用的呢？
首先來看最簡單的情況

?

#include <stdio.h>#include <math.h>int main(void){??printf("%f\n",sqrt( 9.0 ));??return 0;}

?

?　　在這段代碼中，出現了printf和sqrt這樣兩個標識符，由于編譯器在編譯時不認得這兩個標識符，所以需要告訴編譯器這兩個標識符的含義。這就是代碼前面兩條預處理命令

?

#include <stdio.h>#include <math.h>

的意義。這兩個頭文件中分別包含printf和sqrt這樣兩個標識符的類型聲明。只有告訴了編譯器這兩個標識符的含義，編譯器才能把它正確地編譯成目標文件（*.obj或*.o）。（如果函數返回值類型為int可不聲明，但這是一種落后的、逐漸被淘汰的風格）
所以“*.h”文件的一個基本功能就是提供函數類型聲明。
另外要注意到的一點是，stdio.h、math.h是由庫函數作者提供的，相當于給其他模塊提供了一個使用“說明書”，使用庫函數的模塊用這個“說明書”向編譯器說明自己所用到的在其他模塊定義的函數名的數據類型。
下面舉例進一步說明。
假設一個源程序由兩個*.c源文件組成，第一個*.c提供求兩個double類型數據和的函數，第二個使用這個函數。那么，第一個*.c文件的作者僅僅寫出
1.c

?

double add(double d1,double d2){??return d1 + d2 ；}

?

是遠遠不夠的，因為這個1.c雖然可以編譯目標文件（*.obj或*.o）以供連接時使用，但是在鏈接之前，2.c文件在編譯時還需要告訴編譯器add這個標識符的含義，否則無法正確地編譯出與之相應的目標文件。為此，第一個*.c文件的作者還應該給出一個“說明書”——*.h文件
1.h

?

double add(double,double);

?

?　　2.c文件可以寫為

?

#include "1.h"int main(void){??printf("%f\n",add(3.0,4.0));??return 0;}

這樣就解決了第二個*.c文件的編譯問題（add得到了說明）。
需要說明的是，在很多情況下1.c自己也往往需要包含這個1.h文件，因為這個1.c中可能有其他函數也需要調用這個add()函數，因而也需要這個函數類型聲明。所以一般1.c寫為
1.c

?

#include "1.h"double add(double d1,double d2){??return d1 + d2 ；}

?　　再來看*.h文件中出現數據類型聲明的情況。
假設在1.c中使用了一種新的用戶定義的數據類型（不一定是“結構體類型”），例如

?

typedef double DOUBLE;

這時通常也應該把該數據類型的聲明寫在“*.h"文件中提供給其他模塊，除非這個類型僅僅在1.c中使用。
這時的1.h應該為
1.h

?

typedef double DOUBLE;DOUBLE add(DOUBLE,DOUBLE);

?　　這時的1.c為
1.c

?

#include "1.h"DOUBLE add(DOUBLE d1,DOUBLE d2){??return d1 + d2 ；}

?　　而2.c則為

?

#include "1.h"int main(void){??DOUBLE d1=3.0,d2=4.0;??printf("%f\n",add(d1,d2));??return 0;}

?　　在這里共有兩處用到了DOUBLE類型，一次是定義d1,d2這兩個變量，另一次是調用add()函數。由于在1.h中這種類型已經得到了聲明，所以這段代碼可以順利通過編譯。
除了函數類型聲明、數據類型聲明出現在*.h文件中，宏定義也可能出現在*.h中。
如果1.c和2.c都需要一個共同的常數，把這常數作為一個符號常量寫在1.h中，顯然可以避免你寫你的、我寫我的，從而造成大家不協調一致的錯誤。因為這時大家都是在參照著同一個常數（宏）在寫代碼。
但是，如果把外部變量的定義寫在*.h中會出現什么情況呢？很顯然，會出現在1.c和2.c中兩次定義這個外部變量的情況，這是絕對不允許的。這就是“非痰盂派”認為在頭文件中不可以寫外部變量定義的理由。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的能否用痰盂盛饭——谈谈在头文件中定义外部变量的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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