C语言程序与设计——工程项目开发

之前我们已经了解了C语言的基础知识部分，掌握这些之后，基本就可以开发一些小程序了。在开发时，就会出现合作的情况，C语言是如何协作开发的呢，将在这一篇文章进行演示。

工程项目开发

在开发过程中，你接到任务开发A和B两个功能模块，但是能在B中又存在一个功能模块C，C这一部分是另一个人开发的，那么我们如何将这两部分整合到一起呢？

#include<stdio.h>

void funcA(int n){
    if(!n) return ;
    printf("funcA:%d \n", n);
    funcB(n - 1);
}
void funcB(int n){
    if(!n) return ;
    printf("funcB:%d\n", n);
    funC(n - 1);
}

int main(){
    funcA(10);
    return 0;
}

以上就是你开发的内容，如何把C模块置入进来？我们知道一个C语言程序的声明周期是：
$$编辑->预编译->编译->汇编->链接->执行$$
作为一个独立的功能模块，一定是可以独立运行的程序里，所以应该是在编译后，也就是链接的时期，我们把两个源程序程序链接起来

当前呢已经完成了两个文件，一个主程序一个功能模块C，主程序包括功能模块A和B，然后从图中可以看到我进行了编译，编译之后报了很多警告，因为两个程序中调用了本身没有的函数。但是还是生成了对象文件。下面就可以将两个对象文件进行链接，看一下可不可以正常运行。

可以看到进行连接之后，生成了可执行程序a.out，尝试运行得到了我们想要的结果。这就是一个基本开发的思路。

未声明和未定义
我们可以发现在编译过程中，报出的警告是未声明函数，而不是未定义，当我们对对象文件进行编译的时候才会出现未定义的错误。也就是说在编译前，计算机检查的是语法和语义的错误，在编译后，报出未定义，也恰恰说明了，在链接过程中，程序开始进行组合。

头文件与源文件

源文件: xxx.c
头文件: xxx.h

我们在编辑的文件就是源文件，而我们在写程序时，第一行总会有一个#include <stdio.h>这个<stdio.h>就是头文件。在工程项目开发规范当中，头文件中放声明，源文件中放定义。那么如果不遵循这个规范又会出现什么问题呢，我们来演示一下。

我们现在把刚刚的main.c程序中函数部分全部放到了head1.h文件当中，下面我们编译一下。

可以看到这里出现了一个错误main.c:9:9: fatal error: head1.h: No such file or directory,大致意思是没有当前文件或目录也就是说没有找到我们的头文件。为什么会找不到呢。我们不难思考出问题所在，我们在引入<stdio.h>时运行是完全没有问题的，但是我们自己写的就有问题了，而且错误原因是文件或目录不存在，不难猜出应该是查找路径的问题。

在C语言中头文件的引入中有两种形式

• 双引号形式：双引号形式编译器是从当前目录查找头文件
• 尖角号形式：尖角号形式编译器则是从系统路径下查找文件

我们换成双引号，再编译一下试试看：

这样看似都定义在头文件中也都是可以正常运行的，下面我们就复杂一点，多加入几个头文件看看是不是也可以。

我们现在的程序的每次编译还需要链接一下func.c文件太麻烦了，所以我们也可以把func.c改写成一个head2.h的头文件，

现在呢我们发现head2.h的头文件功能很好，其它程序也需要调用，但是head2.h有funA()的函数调用，所以我们只需要在head2.h中引入head1.h的头文件即可。但是当引入后会发现我们写的main.c程序无法编译

可以看到报错内容出现了重定义，我们可以通过gcc -E main.c 查看预编译期发生了什么。太长这里就不贴图了，原因是因为在宏展开的时候，head1.h优先展开，而后展开head2.h时因为head2.h中已经有了head1.h所以被展开了两次，可以看到报错问题就是funA()和funB()发生了重定义，因为head1.h被展开了两次也就定义了两次。
如何解决这个问题呢，在之前我们已经学了条件式编译，只要保证一个头文件只展开一次就够了，已经展开过了就不需要再展开了。只需要再head1.h中加入这三行代码

可以看到程序正常运行了。应该在每一个头文件中都加入这三行命令这样就可以保证在引入头文件的时候不会出现问题。后面定义的宏的名字建议与所属头文件名字相关，这样可以保证不会重名，也可以如果出现问题了第一时间发现在哪里。

#ifndef _HEAD_H
#define _HEAD_H
#endif

使用条件式编译就可以很好的规避掉重定义的问题了

那么现在回到开始的问题，似乎可以声明和定义都放到头文件中。但是别急，现在我们知识解决了一个源文件中一次编译链接的重定义问题，我们尝试多个源文件的编译连接过程。

当前的main.c函数是在协作开发过程中我们开发的功能，完成任务后我们发个另一个人去使用，但是在使用过程中，发现再添加一个funD()功能会让程序运行的更流畅，所以我们再现在基础上加入这个新功能。文件以及代码改动情况如下：

我们还是先编译再链接，我们发现最终没有可执行文件生成。在其中呢，不同的源文件中也是发生了重定义

那么我们把头文件和源文件全部拆开，然后按照之前的步骤，先编译在链接，在这里我就不一一截图了，具体的代码仓库地址分享在文末。可以看到一一编译完成之后生成了四个对象文件然后链接之后程序也是成功运行了。

以上就是工程项目开发的内容了。

头文件查找路径

我们在引入自己的头文件时，使用的是双引号，如果也想要使用尖角号的话就需要把我们的目录加到系统目录中去，在命令行执行下面一行代码即可

gcc -I./ -c file.c

下面我们就需要标准化我们的开发目录，如下。include目录放入头文件，src目录放入我们的源文件。bin目录存放我们最终生成的可执行程序

makefile

makefile是一个多文件编译链接的工具，可以帮助我们更快捷完成工作。具体细节内容可以自行搜寻，这里只是简单演示

文件名要取makefile，编辑后输入make执行，然后会按照我们我们编辑的内容执行，可以看到下方的执行结果是我们的预期结果。在bin目录下生成了output

在实际开发过程中我们也要考虑我们自己代码的私密性，所以协作开发的时候不会把源文件发给其他人，但是这个时候需要用到你的功能应该怎么办呢。我们可以打包成一个静态链接库供别人调用。不同的环境呢会有不同的指令，这里就不作演示了，以上就是全部内容

代码仓库https://gitee.com/xingyexiakong/c-practice.git