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你应该搞懂的 C 语言头文件路径问题

作者:矜辰所致
  • 2023-06-14
    江苏
  • 本文字数:2861 字

    阅读完需:约 9 分钟

你应该搞懂的 C 语言头文件路径问题
聊聊 C 语言项目的系统路径位置,绝对路径与相对路径,正斜杠 `/` 与 反斜杠 `\` 使用说明   ......  by 矜辰所致
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前言

前段时间在写 Linux 专栏的过程中,忽然想到一个问题 :C 语言的头文件路径,因为在 GCC 环境下面,可以很直观的了解到程序对头文件的查找位置,但是对于使用集成开发环境 KEIL 或者 IAR 的朋友们来说,一些系统的库文件路径根本就不知道在什么地方。


所以本文我们就来聊一下 C 语言的头文件路径相关的问题 ,包括系统路径位置,绝对路径与相对路径,正斜杠 / 与 反斜杠 \ 使用说明等。


我是矜辰所致,全网同名,尽量用心写好每一系列文章,不浮夸,不将就,认真对待学知识的我们,矜辰所致,金石为开!

一、C 语言中的头文件引用

我们都知道,在我们 C 编程的时候,我们头文件的引用使用的是 #include <> 或者 #include "",比如:



而且大家应该都知道:


  • include 使用双引号" ",编译器首先在当前目录下查找头文件,如果没有找到,再到系统目录下查找。

  • include 使用尖括号< >,编译器会到系统目录下查找头文件;


这里额外提一句,因为 使用双引号" "如果在当前目录找不到头文件,最终还是会去系统路径下寻找,所以头文件包含,完全可以都使用双引号" " ,至于实际中还是有很多使用 < > 和 " " 混搭,那是因为在确定是引用系统路径的头文件的时候,使用 < > 相对来说效率高那么一点点,省去了在当前目录下面寻找的那一点时间。


对于使用双引号" " 的当前目录下查找,大家应该都知道,就是与引用头文件的.c 文件相同的目录下,比如上面是 main.c 文件引用的,就是首先在与 main.c 相同的目录中去查找。


那么对于 < > 从系统路径中搜索,这个系统目录到底在哪里呢?

二、KEIL 中的头文件路径

我们先从我们熟悉的 IDE 入手,用 KEIL 来说明一下。

2.1 IncudePaths 指定的路径

在我们使用 KEIL 做项目的时候,都需要一个IncudePaths ,就是填写头文件路径,如下图所示:


KEIL4 上是 51 单片机的项目:



KEIL5 上是 STM32 的项目:



为了工程结构框架,我们不可能把文件放在同一个目录下面,所以需要进行额外的指定头文件路径,这里只要用过 KEIL 的朋友应该都能明白。


对于 include 使用双引号" "的头文件,首先会在引用头文件的.c 文件相同的目录下去查找,如果查找不到,会在上面 IncudePaths 设置中所有设置过的目录中去查找,这一点我们不多赘述。

绝对路径和相对路径

这里我们额外说明一个问题,绝对路径与相对路径。


在上面的示例图中,我们可以看到,IncudePaths 里面所添加的路径,都是 ../开头的,这种表示方式就是相对路径。


使用相对路径的好处是即便整个工程移动了位置,也无需修改什么设置,因为工程文件的相对位置没有改变。


简单复习下相对路径的表示:


./ : 表示当前路径

../:表示上一级目录


绝对路径就比较简单了,绝对路径就是直接从根部(盘符)开始表示的路径,在 Windows 中,就是 C 盘,D 盘,这些,在 Linux 中,没有盘符的说法,根部就是 / ,比如下面两个都是绝对路径的表示:


C:\Keil\C51/home/qzh/linux

正斜杠 / 与 反斜杠 \ 与双斜杠

正好提到文件路径,顺带把斜杠的问题也说一下,在上面示意图中,我们可以看到,既有正斜杠,又有反斜杠:



对于路径的表示 ( 声明,这里只是针对文件路径!路径! ):


  • Linux 中都使用正斜杠/

.

Linux 下好理解,只能用正斜杠 / :/home/qzh/linux.

  • 在 Windows 中,稍微复杂一点

.

在 Windows 中常用 反斜杠 \ ,比如我们随便看一个系统显示的路径都是反斜杠 \


  • .实际上,Windows 除了在一些特定的场合必须用反斜杠 \,在引用路径的时候斜杠/和反斜杠\可以互用的。


比如下面两种方式的引用都是可以的:


#include "..\led\led.h" 
#include "../led/led.h"
复制代码


为了可移植性,引入头文件时建议使用正斜杠/#include "../led/led.h"


不仅如此,在 Windows 下引用文件路径的时候,正反双斜杠//\\ 与斜杠 / 、反斜杠\可以互用的,如下图所示:



双斜杠


在写一些脚本或者程序的时候(上面是引用路径的情况,这里额外提一下程序中的情况,程序中!程序中!),我们也经常看到双斜杠,比如:


C:\\Keil\\C51


这种路径表示是为什么呢?


因为在大多编译器中,\是一个转义字符,例如\n,\r ,所以如果使用反斜杠 \,会使得路径出问题,所以会写成 \\


当然正如我们上面说过的,我们在程序中可以写成 C:\\Keil\\C51 ,当然也可以使用 斜杠 / 写成C:/Keil/C51

2.2 include < > 搜索的系统路径

额外提了那么多,回到我们的正题,来说说在 KEIL 中的 #include < > 的查找路径。


比如我们在本文第一张示意图上有一个应用#include <math.h>,我们明确的告诉编译器这个需要从系统路径中去查找,这个 KEIL 所谓的系统路径在什么地方呢?


这里我们也没什么好分析的,直接告诉大家答案:


第一个基于 51 平台的,使用的 51 的编译器, #include < > 的查找路径为“KEIL的安装目录”:\Keil\C51\INC ,比如博主的 KEIL 安装在 C 盘,这个路径就是C:\Keil\C51\INC



当然,我们可以简单的做个试验确认一下,我们可以在 KEIL 中先打开 这个头文件:



然后我们打开C:\Keil\C51\INC 目录下的 MATH.h 文件,进行简单的修改,然后看一下是否是同一个文件,如下图:



那么对于 KEIL5 中的 STM32 中如果使用 #include < > ,那么这个的查找路径又是怎样的呢?


STM32 在 KEIL 中使用的编译器为 ARMCC,这个系统路径的位置为:“KEIL的安装目录”:\Keil_v5\ARM\ARMCC\include ,比如博主的 KEIL 安装在 C 盘,这个路径就是C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\include


这一点我就不去确定了,大家可以自己添加一个库函数头文件,然后自己根据上文的方式测试一下便知。

三、Linux 中的头文件路径

上面介绍了 Windows 下的 KEIL 环境中的头文件系统路径,那么我们来看看 Linux 中的路径又是在哪里,我们知道在 Linux 中 C 语言的编译器是 GCC 编译器,在文章开头的前言我就写过了, 使用 GCC 编译器可以很直观的查看到 #include < > 尖括号包含的头文件的查找路径,下面我们来看一下。



写一个简单的程序,里面用到了 <stdio.h> 这个头文件,我们可以使用编译选项 -v 来打印出详细的编译步骤:



如上图所示,在 Linux 是不是很直观,没什么需要特别说明的。


那么我们再换另外一种编译器,其实还是 GCC ,只不过是 ARMGCC,我们也来看一看:



可以看到,同样的可以很直观的看到尖括号包含的头文件的搜索位置,当然,因为编译器的更换,他们搜索的位置也改变了。


最后简单总结一下,使用 #include < > 所包含的头文件,其查找路径和使用的编译器有关,编译器都会自带常用的库文件,在 GCC 环境下面,使用 -v 选项就会自动打印出查找位置,使用 IDE 环境根据 IDE 使用的编译器不同存放在对应的目录文件下面,一般来说都可以在 IDE 安装目录中可以找到。

结语

本文我们针对 C 语言头文件路径问题进行了讲解,举例说明了 Windows 下的 IDE 环境中 和 Linux 下 GCC 环境中的 C 语言的 头文件查找路径。


文中还对引出的绝对路径与相对路径,还有路径引用时候的 正斜杠 / 与 反斜杠 \ 与双斜杠 进行了说明。


希望大家以后在遇到头文件路径问题的时候,能够知道如何去查找问题,解决问题!


好了,本文就到这里,谢谢大家!

发布于: 2023-06-14阅读数: 25
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