面试题：C语言中防止重复包含的常规方法及原理

Question

在C语言编程中，我们常常需要防止头文件的重复包含。请阐述使用`#ifndef`、`#define`和`#endif`组合防止头文件重复包含的原理，并举例说明如何在一个简单的项目结构中运用这种方法。

Answer 1

原理

1. #ifndef：即if not defined，它的作用是判断某个宏是否未定义。如果该宏未定义，那么后续的代码（直到与之匹配的#endif）会被处理；如果宏已经定义，那么这部分代码会被跳过。
2. #define：用于定义一个宏。当#ifndef判断宏未定义时，#define语句会定义这个宏，这样下次遇到同样的#ifndef判断时，由于宏已经被定义，后续代码就不会再被重复处理，从而避免了头文件的重复包含。
3. #endif：用于标记#ifndef代码块的结束。

示例

假设项目结构如下：

• 项目根目录
  • main.c
  • include
    • myheader.h
  • src
    • mysource.c

myheader.h

#ifndef MYHEADER_H
#define MYHEADER_H

// 这里放置头文件的内容，比如函数声明、结构体定义等
void myFunction();

#endif

mysource.c

#include "myheader.h"
#include <stdio.h>

void myFunction() {
    printf("This is my function.\n");
}

main.c

#include "myheader.h"
#include <stdio.h>

int main() {
    myFunction();
    return 0;
}

在这个简单项目中，myheader.h使用#ifndef、#define和#endif组合确保了无论在mysource.c还是main.c中包含该头文件，其内容都不会被重复处理。