使用另一个目录中的另一个 C 文件中的函数？

Question

假设我有一个父目录 A 有两个子目录 B 和 C。

子目录C有一个helper.c和helper.h如图：

//helper.c

 void print(){
     printf("Hello, World!\n");
 }


//helper.h

void print();

现在，在子目录 B 中，我有一个 main.c，它只调用打印函数：

//main.c

#include<stdio.h>
#include"../C/helper.h"

void main(){
    print(); 

}

我尝试了以下命令来编译 main.c：

Command 1: gcc main.c  //Gives undefined reference to 'print' error
Command 2: gcc main.c ../C/helper.c   //Compiles successfully

现在我从 main .c 中删除了 #include"../C/helper.h" 并再次尝试了命令 2。它仍然有效。

所以我有以下问题：

i) 是否包含 helper.h 文件有什么区别？ helper.c?

ii) 为什么命令 1 失败？

iii) 有没有办法编译我的 C 程序而无需指定 helper.c 每次？

Answer 1

执行时会发生什么：

Command 1: gcc main.c  //Gives undefined reference to 'print' error

执行 gcc main.c 时 编译器编译 main.c 并创建目标文件。此文件将包含函数 print() 的未解析链接。因为 main.c 文件中没有函数 print() 的实现。 编译后 gcc 尝试制作完整的可执行文件。为此，gcc 会结合所有目标文件并尝试解析所有未解析的链接。你还记得函数 print() 的链接未解析，gcc 找不到实现并引发错误。

当你执行时

Command 2: gcc main.c ../C/helper.c   //Compiles successfully

gcc 编译这两个文件。第二个文件 ../C/helper.c 包含函数 print() 的实现，因此链接器可以找到它并在函数 main() 中解析对它的引用。

i) 是否包含 helper.h 文件或 helper.c 有什么区别？

在您的情况下，helper.h 包含函数 print() 的前向声明。这为编译器提供了如何调用函数 print() 的信息。

ii) 为什么命令 1 失败？

见上文。

iii) 有没有办法编译我的 C 程序而不必每次都指定 helper.c？

使用 make 实用程序。在单独的目标文件 helper.o 中编译 helper.c 并在链接命令中使用它。

helper.o: ../C/helper.c ../C/helper.h
        gcc -c ../C/helper.c

main.o: main.c main.h
        gcc -c main.c

testprog: main.o helper.o
        g++ main.o helper.o -o testprog

详情请参阅 make 实用程序手册。 命令应按 TAB 缩进。

Answer 2

首先您需要了解#include 只是将#include 参数中的任何文本添加到语句所在文件中的位置，例如：

//file1.h
void foo();

//main.c
#include "file1.txt"
int main(int argc, char **argv)
{
   foo();
   return 0;
}

会导致预编译生成这个统一文件进行编译：

//main.c.tmp
void foo();

int main(int argc, char **argv)
{
   foo();
   return 0;
}

所以回答您的第一个和第二个问题：
当你包含一个只包含声明（即函数签名）而没有定义（即函数实现）的头文件（或任何文件）时，如上例所示，链接器将无法找到定义和您将收到“未定义的引用”错误。

当您包含一个包含定义的 c 代码文件（或任何文件）时，这些定义将合并到您的代码中，并且 链接器 将拥有它们，这就是它起作用的原因。

至于你的第三个​​问题 将 c 文件直接包含在其他 c 文件中是不好的做法，常见的方法是保留单独的 c 文件，其标题公开它们提供的功能，包含头文件并链接到已编译的 c 文件，例如在您的情况下：

gcc main.c helper.c -o out

将允许您在 main.c 中包含 helper.c 并且仍然可以工作，因为您指示编译器编译这两个文件而不是只编译 main.c 所以当链接发生时，将找到编译中的定义并且您不会得到undefined behavior 错误

简而言之，就是这样。我抽象了很多正在发生的事情来传递一般的想法。 this 是一篇很好的文章，非常详细地描述了编译过程，this 是对整个过程的很好的概述。

Answer 3

我会尽量回答：

i) 是否包含 helper.h 文件或 helper.c 有什么区别？

当您包含一个文件时，您不想公开您的实现，因此最好包含 h 文件，它只包含您的实现的“签名” - api。

ii) 为什么命令 1 失败？

编译时必须将所有资源添加到可执行文件中，否则他不会编译。

iii) 有没有办法编译我的 C 程序而无需指定 helper.c 每次？

• 您可以使用Makefile 来编译您的程序。或许this 教程可以帮到你。

Answer 4

i) 是否包含 helper.h 文件有什么区别 还是 helper.c？

包含 helper.c 意味着每次都会编译 helper.c，就好像它是 main.c 的一部分

包含 helper.h 让编译器知道函数 print() 采用和返回的参数类型，因此如果您错误地调用 print()，编译器可以给出错误或警告

ii) 为什么命令 1 失败？

编译器没有被告知在哪里可以找到打印函数的实际代码。如前所述，包含 .h 文件仅有助于编译器进行类型检查。

iii) 有没有办法编译我的 C 程序而无需指定 helper.c 每次？

您可以将它编译成一个目标文件，并且可以选择将该 obj 添加到静态或动态加载的库中。您仍然需要帮助编译器找到该 obj 或库。例如，

gcc -c helper.c
gcc main.c helper.o

避免编译不需要编译的模块的正确方法是使用 Makefile。 Makefile 比较一个模块的最后编译时间和它最后修改的时间，这样它就知道什么需要编译，什么不需要。