标准库多次包含在多个文件中？

Question

在 K&R 书（第 59 页）（编辑：第二版，涵盖 ANSI C）中，建议将较大的项目拆分为多个文件更容易。在每个文件中，几个库像往常一样包含在顶部：例如getop.c 需要 stdio.h，stack.c 也需要，main.c 也需要。

片段是这样的：

//main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "calc.h"
int main(void)
{
    //etc
}


//getop.c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include "calc.h"
getop()
{
    /*code*/
}

//stack.c
#include <stdio.h>
#include "calc.h"
void push(double val)
{
    //code
}

我无法弄清楚如何在项目中多次包含标准库。当然，为了使自定义 .c 文件能够访问内置函数，我们需要包含

#include <header.h>

，以便它们知道

printf()

和

getchar()

等的存在，但这不是吗？如果

stdio.h

包含四次而不是一次（如果所有内容都放在一个文件中），这种方法会增加最终程序的大小吗？

K&R 确实指出，将程序拆分为多个文件最终会使维护所有 .h 文件变得更加困难。

我想我真正要问的是编译器如何解决一个库在项目中被 #include 多次的问题。

我已经阅读了使用 include Guards 的内容，但似乎这个实现不需要这样做，因为它们负责确保相同的代码位不会被包含两次，如下所示：

文件“module.h”

#ifndef MODULE_H
#define MODULE_H

struct foo {
    int member;
};

#endif /* MODULE_H */

文件“mod2.h”

#include "module.h"

文件“prog.c”

#include "module.h"
#include "mod2.h"

参考文献

Answer 1

我想我真正要问的是编译器如何解决一个库在项目中被 #include 多次的问题。

您不通过

#include <stdio.h>

包含库，您只需包含它的声明，因此编译器知道存在哪些函数。链接器负责包含一个库并将所有内容放在一起。

Answer 2

因为他们使用了称为 include Guards 的东西，假设你自己的包含文件要被包含多次，那么你可以这样做

MyHeader.h

#ifndef MY_HEADER_H
#define MY_HEADER_H
/* file content goes here */
#endif /* MY_HEADER_H */

然后你就有了另一个标题

**AnotherHeader.h**

#ifndef MY_ANOTHER_HEADER_H
#define MY_ANOTHER_HEADER_H
#include "MyHeader.h"
/* file content goes here */
#endif /* MY_ANOTHER_HEADER_H */

在你的程序中

main.c

/* 
 * MY_HEADER_H is undefined so it will be defined and MyHeader.h contents 
 * will be included.
 */
#include "MyHeader.h" 
/*
 * MY_HEADER_H is defined now, so MyHeader.h contents will not be included
 */
#include "AnotherHeader.h"

int main()
{
    return 0;
}

由于每个编译单元仅包含一次包含的文件，因此生成的二进制大小不会增加，此外，包含头文件只会增加编译文件的大小，例如在这些头文件中声明了字符串文字，否则它们仅提供信息编译器关于如何调用给定函数，即如何向其传递参数以及如何存储其返回值。