C 头文件

头文件是扩展名为 .h 的文件，包含了 C 函数声明和宏定义，被多个源文件中引用共享。
有两种类型的头文件：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。

在程序中要使用头文件，需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件，它是编译器自带的头文件。

引用头文件相当于复制头文件的内容，但是我们不会直接在源文件中复制头文件的内容，因为这么做很容易出错，特别在程序是由多个源文件组成的时候。


使用预处理指令 #include 可以引用用户和系统头文件。它的形式有以下两种： 
#include <file>
这种形式用于引用系统头文件。它在系统目录的标准列表中搜索名为 file 的文件。在编译源代码时，您可以通过 -I 选项把目录前置在该列表前。
#include "file"
这种形式用于引用用户头文件。它在包含当前文件的目录中搜索名为 file 的文件。在编译源代码时，您可以通过 -I 选项把目录前置在该列表前


#include 指令会指示 C 预处理器浏览指定的文件作为输入。预处理器的输出包含了已经生成的输出，被引用文件生成的输出以及 #include 指令之后的文本输出。
例如，如果您有一个头文件 header.h，如下：
char *test (void);
和一个使用了头文件的主程序 program.c，如下：
int x;
#include "header.h"
 
int main (void)
{
   puts (test ());
}
编译器会看到如下的代码信息：
int x;
char *test (void);
 
int main (void)
{
   puts (test ());
}

只引用一次头文件
如果一个头文件被引用两次，编译器会处理两次头文件的内容，这将产生错误。
了防止这种情况，标准的做法是把文件的整个内容放在条件编译语句中，如下：
#ifndef HEADER_FILE
#define HEADER_FILE
 
the entire header file file
 
#endif
😮这种结构就是通常所说的包装器 #ifndef。当再次引用头文件时，条件为假，因为 HEADER_FILE 已定义。此时，预处理器会跳过文件的整个内容，编译器会忽略它

有条件引用
有时需要从多个不同的头文件中选择一个引用到程序中。
例如，需要指定在不同的操作系统上使用的配置参数。您可以通过一系列条件来实现这点，如下：
#if SYSTEM_1
   # include "system_1.h"
#elif SYSTEM_2
   # include "system_2.h"
#elif SYSTEM_3
   ...
#endif
😮但是如果头文件比较多的时候，这么做是很不妥当的，预处理器使用宏来定义头文件的名称。这就是所谓的有条件引用。它不是用头文件的名称作为 #include 的直接参数，您只需要使用宏名称代替即可：
#define SYSTEM_H "system_1.h"
...
#include SYSTEM_H
SYSTEM_H 会扩展，预处理器会查找 system_1.h，就像 #include 最初编写的那样。SYSTEM_H 可通过 -D 选项被您的 Makefile 定义。



C 强制类型转换

强制类型转换是把变量从一种类型转换为另一种数据类型。

可以使用强制类型转换运算符来把值显式地从一种类型转换为另一种类型。
如下所示： 
(type_name) expression

实例：使用强制类型转换运算符把一个整数变量除以另一个整数变量，得到一个浮点数：
#include <stdio.h>
 
int main()
{
   int sum = 17, count = 5;
   double mean;
 
   mean = (double) sum / count;
   printf("Value of mean : %f\n", mean );
 
}
产生下列结果： 
Value of mean : 3.400000
😮类型转换可以是隐式的，由编译器自动执行，也可以是显式的，通过使用强制类型转换运算符来指定。


整数提升是指把小于 int 或 unsigned int 的整数类型转换为 int 或 unsigned int 的过程。
实例：在 int 中添加一个字符：
#include <stdio.h>
 
int main()
{
   int  i = 17;
   char c = 'c'; /* ascii 值是 99 */
   int sum;
 
   sum = i + c;
   printf("Value of sum : %d\n", sum );
 
}
产生下列结果： 
Value of sum : 116
在这里，sum 的值为 116，因为编译器进行了整数提升，在执行实际加法运算时，把 'c' 的值转换为对应的 ascii 值。

常用的算术转换是隐式地把值强制转换为相同的类型。
编译器首先执行整数提升，如果操作数类型不同，则它们会被转换为下列层次中出现的最高层次的类型：

常用的算术转换不适用于赋值运算符、逻辑运算符 && 和 ||。

实例 
#include <stdio.h>
 
int main()
{
   int  i = 17;
   char c = 'c'; /* ascii 值是 99 */
   float sum;
 
   sum = i + c;
   printf("Value of sum : %f\n", sum );
 
}
产生下列结果：
Value of sum : 116.000000

在这里，c 首先被转换为整数，但是由于最后的值是 float 型的，所以会应用常用的算术转换，编译器会把 i 和 c 转换为浮点型，并把它们相加得到一个浮点数。