面试题：C++中#if!defined宏在头文件保护中的常规应用

Question

请详细描述在C++中，#if!defined宏是如何实现头文件保护的？并举例说明其具体的代码结构。

Answer 1

1. #if!defined宏实现头文件保护的原理：
   • #if!defined 结合 #define 用于防止头文件被重复包含。当编译器第一次遇到头文件时，#if!defined 检查某个特定的宏是否已定义。如果未定义，#if!defined 条件为真，头文件中的内容会被编译，并且通过 #define 定义一个唯一的宏。当下次编译器再遇到这个头文件时，由于之前已经定义了该宏，#if!defined 条件为假，头文件中的内容就不会再次被编译，从而避免了重复定义的错误。
2. 举例说明具体代码结构： 假设我们有一个名为 example.h 的头文件，代码如下：

// example.h
#ifndef EXAMPLE_H // 等价于 #if!defined(EXAMPLE_H)
#define EXAMPLE_H

// 头文件内容，例如声明函数、结构体等
void exampleFunction();

struct ExampleStruct {
    int value;
};

#endif

在上述代码中，#ifndef EXAMPLE_H 检查 EXAMPLE_H 这个宏是否已定义。如果未定义，就执行 #define EXAMPLE_H 定义这个宏，并且编译下面声明函数和结构体的代码。如果头文件再次被包含，EXAMPLE_H 已经定义，#ifndef EXAMPLE_H 条件不成立，就不会重复编译函数和结构体的声明部分，避免了重复定义错误。