面试题：Objective-C中#pragma once与#include guard的差异及适用场景

Question

在Objective-C项目中，#pragma once和传统的#include guard（如通过#define等实现的头文件保护）都能防止头文件重复包含。请详细分析它们在功能、性能、适用场景等方面有哪些差异，并举例说明何时更适合使用#pragma once。

Answer 1

功能差异

• #pragma once：
  • 功能上确保头文件在一个编译单元中只被包含一次。它由编译器识别，编译器在处理到该指令时，会记录已经遇到的头文件，后续再次遇到相同头文件的包含指令时，不再重复处理。
  • 不需要额外定义宏，简洁明了，且对整个头文件起作用。
• #include guard：
  • 通过定义唯一的宏来防止头文件重复包含。在头文件开始处定义一个宏，在文件结尾取消定义。每次包含头文件时，先检查宏是否已定义，若已定义则跳过文件内容，否则处理文件内容并定义宏。
  • 依赖用户定义的宏，若宏定义不唯一，可能导致头文件重复包含问题。

性能差异

• #pragma once：
  • 编译器实现机制相对高效，因为编译器内部维护一个已包含头文件的列表，遇到已在列表中的头文件包含指令直接跳过，无需进行宏定义的检查等额外操作。
• #include guard：
  • 每次包含头文件时都需要检查宏是否已定义，虽然现代编译器对宏处理有优化，但相比之下，多了宏定义和检查的开销。

适用场景差异

• #pragma once：
  • 适用场景：适用于大多数现代编译器支持的项目场景，尤其是在同一个项目组内开发，且编译器都支持该指令的情况下。例如在iOS开发项目中，Xcode使用的Clang编译器支持#pragma once，项目内新编写的头文件可以广泛使用。
  • 不适用场景：当项目需要跨平台支持一些不支持#pragma once的古老编译器时，可能不适用。
• #include guard：
  • 适用场景：具有更好的跨平台兼容性，几乎所有C和Objective - C编译器都支持宏定义，所以在需要跨多种编译器甚至跨语言（如C和C++混合项目且存在头文件共享）的项目中更适用。比如一些开源库，为了保证广泛的兼容性，多采用#include guard。
  • 不适用场景：在不需要跨平台，且只使用现代编译器的项目中，相比#pragma once显得较为繁琐。

何时更适合使用#pragma once举例

假设正在开发一个iOS应用的内部框架，团队使用的都是Xcode开发环境（Clang编译器），这种情况下使用#pragma once更合适。例如有一个MyFrameworkHeader.h头文件：

// MyFrameworkHeader.h
#pragma once
#import <UIKit/UIKit.h>

@interface MyClass : NSObject
- (void)doSomething;
@end

这样可以简洁高效地防止该头文件在编译单元中重复包含，而且不需要担心宏定义冲突等问题。