带有.C和.H的真实世界项目结构

Question

那么当我们编写一个 C 程序时，我们只需要一个 .C 文件，对吗？ 我们可以将额外的 C 文件和 H 文件包含到我们的主 .C 文件中，但我不确定它们之间有什么区别。

为什么要创建多个 .C 文件？ 他们不能创建一堆 .H 文件并将它们包含在主 .C 文件中吗？

如果我们将一大堆 .H 文件包含到主 .C 文件中，是否会增加构建时间？ 如果是这样，那么您想要做的是为您为程序创建的每个“模块”创建一个 .C 文件和一个 .H 文件，然后只在需要的地方包含特定的 .H 文件？

我只是想了解大型项目如何处理它。

Answer 1

.c

和

.h

文件之间的区别

• .c

  文件（对于 C++ 也是

  .cpp

  ）：这些是实际代码实现所在的源文件。这是您定义函数、编写逻辑等的地方。

• .h

  文件（头文件）：这些文件包含其他

  .c

  文件可能需要了解的函数、变量和其他构造（例如结构、常量）的声明。头文件通常不包含实际的实现（尽管有时会包含模板、宏或内联函数）。

为什么要使用多个

.c

文件？

• 模块化：将代码拆分为多个

  .c

  文件可以让您更好地组织它。每个

  .c

  文件处理特定的“模块”或一组相关功能。这提高了大型项目的可读性、可维护性和团队协作。

• 可重用性：程序的不同部分（甚至不同的项目）可以重用

  .c

  文件。例如，数学库可以保存在单独的

  .c

  文件中，您可以根据需要将其包含在各种程序中。

• 编译效率：每个

  .c

  文件都是单独编译的。这意味着如果您只更改一个文件，则只需重新编译该文件而不是整个项目。这减少了大型项目的构建时间。

为什么不直接使用

.h

文件？

• Separation of Declarations and Definitions:

  .h

  文件旨在声明存在的内容，而

  .c

  文件旨在定义其工作方式。仅包含 .H 文件意味着您必须在其中放入实际的函数代码，这违背了将接口（函数做什么）与实现（函数如何做）分开的想法。

• 多重包含问题：如果将代码放在

  .h

  文件中并将它们包含在多个

  .c

  文件中，编译器将尝试多次编译相同的代码，这将导致错误。这就是为什么您通常只在

  .h

  文件中声明事物并在

  .c

  文件中定义它们。

包含许多

.h

文件会增加构建时间吗？

是的，包含许多

.h

文件会减慢构建过程，因为编译器必须处理所有包含的文件。但是，如果

.h

文件仅包含声明（它们应该如此），则此开销通常很小。如果您要在

.h

文件中包含大量实际代码（定义），那么真正的打击就会到来。 典型的项目结构

在大多数 C 项目中，您会将代码构建为单独的

.c

和

.h

文件，如下所示：

对于每个模块，创建：

• 包含该模块实现的

  .c

  文件。
• 对应的

  .h

  文件，包含其他模块需要使用的函数和类型的声明。 然后，您可以在需要的地方包含

  .h

  文件。

  .c

  文件单独编译并链接在一起形成最终的可执行文件。

示例

math.h        // Declarations for math functions (like add, subtract, etc.)
math.c        // Definitions (actual code) for those math functions
main.c        // The main program that uses the functions declared in math.h

在

main.c

中，您可以包含

math.h

来访问加法和减法函数声明，但实现仍保留在

math.c

中。