C语言中的include很简单，但不是你想象中的简单。

你对#include的认识是不是只停留在包含头文件的认知中，好像也没有别的用处，小小东西也翻不起什么风浪？

#include <stdio.h>#include "user_header.h"// bala bala

#include就是包含头文件用的，不是吗？！

我之前也一直这么认为的，直到我看了某些大神写的代码，后来我还特意查阅了C99标准。

人家是这么用的

# define DET_START_SEC_VAR_INIT_UNSPECIFIED# include "MemMap.h" # define DET_STOP_SEC_VAR_INIT_UNSPECIFIED# include "MemMap.h" # define DET_START_SEC_VAR_NOINIT_8BIT# include "MemMap.h" # define DET_STOP_SEC_VAR_NOINIT_8BIT# include "MemMap.h"

还有这样用的

#define STRUCT_GEN_START#include "defines.h"#include "param_gen.h"#include "defines.h"#include "param_gen.h"#include "defines.h"#include "param_gen.h"#include "defines.h"#include "param_gen.h"#include "defines.h"#include "param_gen.h"

当时，看得我一愣一愣的……

其实，简单来说，#include就是“包含”某个文件的意思，但这个“包含”，不能将思维限死在“头文件”这个概念中，而应该有更多的想象！

#include在C语言中，算是预编译指令（preprocessing directive）范畴，而预编译指令在C语言就是一个大学问了。

但是，我们先不要被这个“预编译指令”名称绕晕。上文，我们提到了头文件这个概念，当然我们也知道还有一个叫源文件的概念。这些我就不解释了。但是，在C99标准中有一段这样的话，需要研究下：

A source file together with all the headers and source files included via the preprocessing directive #include is known as a preprocessing translation unit. After preprocessing, a preprocessing translation unit is called a translation unit.

ISO/IEC 9899:1999 (E)

简单地理解，一个source file和一些由#include包含着的headers和source files，通过预编译后，变成一个叫translation unit的东西。

从这里可以看出来，#include不但可以包含headers，还可以包含source files。

所以，我下面这个#include "add.h"和#include "minus.c"都是正确的，编译一点问题都没有。

// main.c#include "add.h"#include "minus.c"int add(int a, int b){    return a+b;}int main(void){    int c = add(1,2);    int d = minus(2-1);    return 0;}

// add.hextern int add(int a, int b);

// minus.cint minus(int a, int b){    return a-b;}

不妨将脑洞开大一点，除了*.h和*.c文件，我还可以include点别的么？答：可以。例如

// main.c#include "multiply.txt"int main(void){    int e = multiply(2,2);    return 0;}

甚至，这样也行

// main.c#include "devide.fxxk"int main(void){    int f = devide(2,2);    return 0;}

继续啊，#include不是放在文件上方，放中间行么。当然

// main.cint main(void){    #include "squel.xx"    int g = squel(2,2);    return 0;}

好家伙，这么下去，我是不是可以这么干

// data.txt1,2,3,4,5,6,7,8,9

// main.cint arr[] = {    #include "data.txt"}int main(void){    return 0;}

然后，你又好奇了，能不能将data.txt换成二进制形式的data.bin？

呵呵，这种不行，编译器在预编译阶段只认得是text文本才行。

好吧……

你不是说这是个预编译指令吗，我很好奇，#include预编译后成啥样子的？

这好办，动动手指头，一个gcc -E命令即可搞定。就以上面第一个例子，命令行执行gcc ./main.c -E -o main.i

# 0 ".\\main.c"# 0 "<built-in>"# 0 "<命令行>"# 1 ".\\main.c"# 1 "add.h" 1extern int add(int a, int b);# 3 ".\\main.c" 2# 1 "minus.c" 1int minus(int a, int b){    return a-b;}# 4 ".\\main.c" 2int add(int a, int b){    return a+b;}int main(void){    int c = add(1,2);    int d = minus(2-1);    return 0;}

看到了吧，#include就是把它后面的文件内容直接include进来。就这么简单粗暴。

那么#include在C语言中是不是很简单？

你说呢！

我见过有人这么写代码的，还TM的一整个团队是这么做的。

将整个所以.h文件全部包含在一个includes.h的头文件中，然后在其他.c文件里面，就直接#include "includes.h"。

// includes.h#include "adc.h"#include "uart.h"#include "spi.h"#include "iic.h"#include "dma.h"#include "pwm.h"#include "pin.h"#include "led.h"#include "os.h"#include "timer.h"...

真TM的简便。

我第一次见到这玩意，简直是惊呆了，还有这种操作。

不好吗？有什么不好？多简洁啊！

从上面的分析看，#include就是将它后面包含的头文件源文件，全部展开哦。

简洁？你问过编译器啥感受么？

带来的最直接的感受是，编译过程慢！includes.h里包含得越多就越慢！

另外一个隐含的问题是，会造成include里的内容混乱，头文件里的内容全部是全局的了。

我绝对不推荐这种玩法的。

因为，预编译还有更好玩的玩法。

不过，在介绍新玩法之前，得想个问题，如果一个头文件，重复包含多次会怎样？

也许，你会回答，我是不允许出现这种情况的，就算出现这种情况，我也可以用#ifdef...#endif这种方式规避。

如果你是应届生面试，这样回答，面试官也许是点点头说你有点经验的。

因为重复include，就相当于把头文件重复展开了多次，C语言中有些定义是不允许重复多次的。例如，上面的例子

// main.c#include "add.h"#include "minus.c"#include "minus.c"

这样是有问题的，因为上面相当于重复定义了两次int minus(int a, int b)函数了。

In file included from .\main.c:4:minus.c:1:5: 错误：‘minus’重定义    1 | int minus(int a, int b)      |     ^~~~~

如果将minus.c改成这样就行了

#ifndef _MINUS_#define _MINUS_int minus(int a, int b){    return a-b;}#endif

这个简单啊，我也会啊。

嗯，但是，我不是想说这个，我真的想说重复include有意想不到的好处呢。

这就不得不提下，我以前写的X-MACRO大法了。

以下是一个MEMORY字段分配的设想：

将Memory的物理地址映射到自定义逻辑地址逻辑地址按Memory的Block对齐，逻辑地址从0开始用户数据按逻辑地址分配应用接口按实际内容大小操作底层接口根据逻辑地址对齐读写Memory

我想定义一些内容条目，这些条目分别对应不同的内存地址，不同的长度，以后有需要还可以继续从后面添加就这样：

entry name

address

size

ID_DATA1

0

8

ID_DATA2

8

8

ID_DATA3

16

16

...

可以在一个头文件里面做这样的定义

// defines.h#ifdef ENTRY_ID  #define ENTRY(id,addr,size) id,  #undef ENTRY  #undef ENTRY_ID#endif#ifdef ENTRY_ADDR  #define ENTRY(id,addr,size) addr,  #undef ENTRY  #undef ENTRY_ADDR#endif#ifdef ENTRY_SIZE  #define ENTRY(id,addr,size) size,  #undef ENTRY  #undef ENTRY_SIZE#endif

接着在C文件里面这么玩‍

// memory.c#define ALL_ENTRIES()       \    ENTRY(ID_DATA1, 0, 8)   \    ENTRY(ID_DATA2, 8, 8)   \    ENTRY(ID_DATA3, 16, 16) \    ENTRY(ID_DATA4, 32, 8)#define ENTRY_ID#include "defines.h"typedef enum{    ALL_ENTRIES()    MEM_ID_MAX} MEM_ID;#define ENTRY_ADDR#include "defines.h"const uint32_t mem_addr[] ={    ALL_ENTRIES()};#define ENTRY_SIZE#include "defines.h"const uint16_t mem_size[] ={    ALL_ENTRIES()};

你也许会反问我，定义一个结构体不就搞定了吗？

别急，这样做的好处是enum的ID顺序跟addr和size是一一对应的，不会错乱，另一个好处是，可以随便在ALL_ENTRIES()下面扩展条目，也不影响ID的对应关系。

如果用结构体去定义的话，也很好，但是会增加数组遍历时间，如果是很庞大的条目数的话，这个效率问题就要考虑了。

其实，对上面的做法，我还做了优化，写在了这两篇文章中，X-MACRO是个很酷的玩法哦，欢迎查阅和讨论。

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