头文件中的全局变量和条件编译及其作用

K.i.s.s.cross.

一、头文件
   头文件就是对用户的说明。函数，参数，共享变量，各种各样的接口的说明。提高程序的可读性。

   头文件对计算机而言没什么作用，它只是在预编译时在#include的地方展开一下，没别的意义了，其实头文件主要是给别人看的。我做过一个实验，将头文件的后缀改成xxx.txt，然后在引用该头文件的地方用#include"xxx.txt"

编译，链接都很顺利的过去了，由此可知，头文件仅仅为阅读代码作用，没其它的作用了！
二、声明和定义[钱能：C++程序设计教程，C++ primer]
声明：声明语句声明某个名称。因为有了名称，在后续的语句中才可以使用。但若要能真正运行，还必须在适当地方提供该名称的定义。它是用于向程序表明变量的类型和名字。没分配存储空间。
定义：定义语句不但声明了名称，而且还给名称分配了存储空间，使之成为一个能够存放数据的实体。

什么时候是声明？什么时候是定义？如何判断？
这里先要讲到一个关键词：extern[谭浩强：C程序设计(第二版)]
用extern声明外部变量（即全局变量）
   外部变量是在函数的外部定义的，它的作用域为从变量的定义处开始，到本程序文件的结尾。在此作用域内，全局变量可以为程序中的各个函数所引用。编译时将外部变量分配在静态存储区。
   有时候需要用extern来声明外部变量，以扩展外部变量的作用域。
1)在一个文件内声明外部变量

void main() {     extern int a, b;     printf("%d,%d\n",a,b); } int a=1, b=2;

如果main函数中的定义前不加extern,程序就会出错。因为外部变量定义在main之后。
2)在多文件的程序中声明外部变量

//file1.c int a; void main() {     ... } //file2.c extern int a; ...

用extern声明外部变量时，类型名可以写也可以省略。如file2.c中的extern int a;可写为extern a;
extern只用作声明，而不用于定义。

变量声明
extern int a; //声明一个全局变量a
int a;        //定义一个全局变量a

变量可以多次声明，但只能定义一次。

函数声明

对于函数也一样，也是定义和声明，定义的时候用extern，说明这个函数是可以被外部引用的，声明的时候用extern说明这是一个声明。 但由于函数的定义和声明是有区别的，定义函数要有函数体，声明函数没有函数体，所以函数定义和声明时都可以将extern省略掉，反正其他文件也是知道这个函数是在其他地方定义的，所以不加extern也行。两者如此不同，所以省略了extern也不会有问题。

用一个例子来说明。

//hoo.h int h; //定义 //goo.h #include "hoo.h" //foo.h #include "hoo.h" //goo.cpp 空 //hoo.cpp 空 //foo.cpp #include "iostream.h" #include "foo.h" #include "goo.h" #include "hoo.h" void main() {     h = 0; }

--------------------Configuration: Prove - Win32 Debug-------------------- Compiling... foo.cpp d:\mycode\vc++\prove\hoo.h(3) : error C2086: 'h' : redefinition d:\mycode\vc++\prove\hoo.h(3) : error C2086: 'h' : redefinition Error executing cl.exe. Creating browse info file... Prove.exe - 2 error(s), 0 warning(s)

这时会产生错误：redefinition,重复定义
因为在foo.cpp中

#include "foo.h" // 包含int h; #include "goo.h" // 包含int h; #include "hoo.h" // 包含int h;

这就说明：当一个头文件中定一个变量时，如果它被多次包含就会出现重复定义的错误。

所以：千万不要在头文件中定义变量

解决上面的错误可以有两种方法。

1）#ifndef ... #define ... #endif
将hoo.h修改如下：

#ifndef _HOO_H_ #define _HOO_H_ int h; #endif

就不出现错误。

//2010.6.18

上面说不会产生错误，是不对的。是因我在没有.cpp文件中加入hoo.h文件，如果多外.cpp文件包含hoo.h文件。比如，我在goo.cpp中加入语句：#include "hoo.h"，则会出现如下错误：

goo.obj : error LNK2005: "int h" (?h@@3HA) already defined in foo.obj

//故在头文件中绝不能定义变量!

2）将定义改为声明。int h;改为 extern int h;

这样，在其它文件中只要而且只能定义一次，就可以在各个文件中共享此变量。这就是说：

变量可以多此声明，而只能定义一次。

总结[网上]

a.头文件(.h)中是对于该模块接口的声明，接口包括该模块提供给其它模块调用的外部函数及外部全局变量，对这些变量和函数都需在.h中文件中冠以extern关键字声明；(函数前可以省略)

b.永远不要在.h文件中定义变量；(应该声明)

c.如果要用其它模块定义的变量和函数，直接包含其头文件即可。(变量还需再次定义)