与预处理器指令混淆

Question

我有三个文件

文件“grandparent.h”

#ifndef GRANDPARENT_H
#define GRANDPARENT_H

struct foo {
    int member;
};

#endif /* GRANDPARENT_H */

文件“parent.h”

#include "grandparent.h"

文件“child.c”

 #include "grandparent.h"
 #include "parent.h"

维基说

这里，“grandparent.h”的第一个包含导致宏 GRANDPARENT_H 被定义。然后，当“child.c”包含 “grandparent.h”第二次，#ifndef 测试返回 false，并且 预处理器跳到#endif，从而避免了第二个 struct foo 的定义。程序编译正确。

q1。 “第一次包含“grandparent.h”会导致 宏 GRANDPARENT_H 要定义”，所以我理解它基本上是定义一个名为GRANDPARENT_H的宏，但我不明白的是该宏的内容将如何（即GRANDPARENT_H) 将包含在 child.c 中。

我们只是定义宏 GRANDPARENT_H 即

#define GRANDPARENT_H

struct foo {
    int member;
};

但它的内容将如何，即

struct foo {
    int member;
};

被包含在child.c中

Answer 1

如果你手动“扩展”child.c 直到没有 #include 剩下：

//grandparent.h

#ifndef GRANDPARENT_H    // <- not defined at this point
#define GRANDPARENT_H    // <- now it's defined

struct foo {
    int member;
};

#endif /* GRANDPARENT_H */
//parent.h

//#include "grandparent.h" resolves into
//grandparent.h

#ifndef GRANDPARENT_H   // <- already defined, skip until matching #endif
#define GRANDPARENT_H   // <- not executed by preprocessor

struct foo {            // <- not provided to the compiler
    int member;
};

#endif /* GRANDPARENT_H */

现在按顺序阅读。 第一行检查是否定义了宏 GRANDPARENT_H。显然不是，因为它是代码的第一条指令。

第二行定义GRANDPARENT_H 宏。它是空的，但这并不重要，重要的是它是定义的。

然后，代码定义你的结构...

当预处理器遇到第二个#ifdef GRANDPARENT_H 时，宏已经定义，因此它会跳过文件的全部内容，您不会收到任何foo redefined 错误。

这通过使用-E 选项来确认预处理child.c 文件：

$ gcc -E child.c
# 1 "child.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "child.c"
# 1 "grandparent.h" 1


struct foo {
    int member;
};
# 2 "child.c" 2
# 1 "parent.h" 1
# 2 "child.c" 2

如您所见，该结构只定义一次。

请注意，现在大多数编译器都支持一种更简单的方法：只需插入

#pragma once

在文件的开头。像这样：

#pragma once

struct foo {
    int member;
};

就是这样！