怎么組織構建多文件C語言程序

這篇文章主要講解了“怎么組織構建多文件C語言程序”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“怎么組織構建多文件C語言程序”吧！

包含項目頭文件

位于第二部分中的 /* 01 項目包含文件 */ 的源代碼如下：

/* main.c - 喵嗚喵嗚流式編解碼器 */.../* 01 項目包含文件 */#include "main.h"#include "mmecode.h"#include "mmdecode.h"

#include 是 C 語言的預處理命令，它會將該文件名的文件內容拷貝到當前文件中。如果程序員在頭文件名稱周圍使用雙引號（""），編譯器將會在當前目錄尋找該文件。如果文件被尖括號包圍（<>），編譯器將在一組預定義的目錄中查找該文件。

main.h 文件中包含了 main.c 文件中用到的定義和類型定義。我喜歡盡可能多將聲明放在頭文件里，以便我在我的程序的其他位置使用這些定義。

頭文件 mmencode.h 和 mmdecode.h 幾乎相同，因此我以 mmencode.h 為例來分析。

/* mmencode.h - 喵嗚喵嗚流編解碼器 */  #ifndef _MMENCODE_H#define _MMENCODE_H  #include <stdio.h>  int mm_encode(FILE *src, FILE *dst);  #endif /* _MMENCODE_H */

#ifdef、#define、#endif 指令統稱為 “防護” 指令。其可以防止 C 編譯器在一個文件中多次包含同一文件。如果編譯器在一個文件中發現多個定義/原型/聲明，它將會產生警告。因此這些防護措施是必要的。

在這些防護內部，只有兩個東西：#include 指令和函數原型聲明。我在這里包含了 stdio.h 頭文件，以便于能在函數原型中使用 FILE 定義。函數原型也可以被包含在其他 C 文件中，以便于在文件的命名空間中創建它。你可以將每個文件視為一個獨立的命名空間，其中的變量和函數不能被另一個文件中的函數或者變量使用。

編寫頭文件很復雜，并且在大型項目中很難管理它。不要忘記使用防護。

喵嗚喵嗚編碼的最終實現

該程序的功能是按照字節進行 MeowMeow 字符串的編解碼，事實上這是該項目中最簡單的部分。截止目前我所做的工作便是支持允許在適當的位置調用此函數：解析命令行，確定要使用的操作，并打開將要操作的文件。下面的循環是編碼的過程：

/* mmencode.c - 喵嗚喵嗚流式編解碼器 */...   while (!feof(src)) {      if (!fgets(buf, sizeof(buf), src))       break;      for(i=0; i<strlen(buf); i++) {       lo = (buf[i] & 0x000f);       hi = (buf[i] & 0x00f0) >> 4;       fputs(tbl[hi], dst);       fputs(tbl[lo], dst);     }   }

簡單的說，當文件中還有數據塊時（ feof(3) ），該循環讀取（feof(3) ）文件中的一個數據塊。然后將讀入的內容的每個字節分成兩個 hi 和 lo 的半字節nibble。半字節是半個字節，即 4 個位。這里的奧妙之處在于可以用 4 個位來編碼 16 個值。我將 hi 和 lo 用作 16 個字符串查找表 tbl 的索引，表中包含了用半字節編碼的 MeowMeow 字符串。這些字符串使用 fputs(3) 函數寫入目標 FILE 流，然后我們繼續處理緩存區的下一個字節。

該表使用 table.h 中的宏定義進行初始化，在沒有特殊原因（比如：要展示包含了另一個項目的本地頭文件）時，我喜歡使用宏來進行初始化。我將在未來的文章中進一步探討原因。

喵嗚喵嗚解碼的實現

我承認在開始工作前花了一些時間。解碼的循環與編碼類似：讀取 MeowMeow 字符串到緩沖區，將編碼從字符串轉換為字節

 /* mmdecode.c - 喵嗚喵嗚流式編解碼器 */ ... int mm_decode(FILE *src, FILE *dst) {   if (!src || !dst) {     errno = EINVAL;     return -1;   }   return stupid_decode(src, dst); }

這不符合你的期望嗎？

在這里，我通過外部公開的 mm_decode() 函數公開了 stupid_decode() 函數細節。我上面所說的“外部”是指在這個文件之外。因為 stupid_decode() 函數不在該頭文件中，因此無法在其他文件中調用它。

當我們想發布一個可靠的公共接口時，有時候會這樣做，但是我們還沒有完全使用函數解決問題。在本例中，我編寫了一個 I/O  密集型函數，該函數每次從源中讀取 8 個字節，然后解碼獲得 1 個字節寫入目標流中。較好的實現是一次處理多于 8  個字節的緩沖區。更好的實現還可以通過緩沖區輸出字節，進而減少目標流中單字節的寫入次數。

/* mmdecode.c - 喵嗚喵嗚流式編解碼器 */...int stupid_decode(FILE *src, FILE *dst){  char           buf[9];  decoded_byte_t byte;  int            i;      while (!feof(src)) {    if (!fgets(buf, sizeof(buf), src))      break;    byte.field.f0 = isupper(buf[0]);    byte.field.f1 = isupper(buf[1]);    byte.field.f2 = isupper(buf[2]);    byte.field.f3 = isupper(buf[3]);    byte.field.f4 = isupper(buf[4]);    byte.field.f5 = isupper(buf[5]);    byte.field.f6 = isupper(buf[6]);    byte.field.f7 = isupper(buf[7]);          fputc(byte.value, dst);  }  return 0;}

我并沒有使用編碼器中使用的位移方法，而是創建了一個名為 decoded_byte_t 的自定義數據結構。

/* mmdecode.c - 喵嗚喵嗚流式編解碼器 */... typedef struct {  unsigned char f7:1;  unsigned char f6:1;  unsigned char f5:1;  unsigned char f4:1;  unsigned char f3:1;  unsigned char f2:1;  unsigned char f1:1;  unsigned char f0:1;} fields_t;  typedef union {  fields_t      field;  unsigned char value;} decoded_byte_t;

初次看到代碼時可能會感到有點兒復雜，但不要放棄。decoded_byte_t 被定義為 fields_t 和 unsigned char 的 聯合。可以將聯合中的命名成員看作同一內存區域的別名。在這種情況下，value 和 field 指向相同的 8 位內存區域。將 field.f0 設置為 1 也將會設置 value 中的最低有效位。

雖然 unsigned char 并不神秘，但是對 fields_t 的類型定義（typedef）也許看起來有些陌生。現代 C 編譯器允許程序員在結構體中指定單個位字段的值。字段所在的類型是一個無符號整數類型，并在成員標識符后緊跟一個冒號和一個整數，該整數指定了位字段的長度。

這種數據結構使得按字段名稱訪問字節中的每個位變得簡單，并可以通過聯合中的 value 字段訪問組合后的值。我們依賴編譯器生成正確的移位指令來訪問字段，這可以在調試時為你節省不少時間。

最后，因為 stupid_decode() 函數一次僅從源 FILE 流中讀取 8 個字節，所以它效率并不高。通常我們嘗試最小化讀寫次數，以提高性能和降低調用系統調用的開銷。請記住：少量的讀取/寫入大的塊比大量的讀取/寫入小的塊好得多。

感謝各位的閱讀，以上就是“怎么組織構建多文件C語言程序”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對怎么組織構建多文件C語言程序這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！