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你应该搞懂的 C 语言头文件路径问题

2023-06-14 11:58:01 来源：矜辰所致

聊聊 C 语言项目的系统路径位置，绝对路径与相对路径，正斜杠 `/`与 反斜杠`\\` 使用说明   ......  by 矜辰所致

前言

前段时间在写 Linux专栏的过程中，忽然想到一个问题 :C语言的头文件路径，因为在GCC环境下面，可以很直观的了解到程序对头文件的查找位置，但是对于使用集成开发环境 KEIL或者 IAR 的朋友们来说，一些系统的库文件路径根本就不知道在什么地方。

所以本文我们就来聊一下 C 语言的头文件路径相关的问题，包括系统路径位置，绝对路径与相对路径，正斜杠 / 与反斜杠 \\ 使用说明等。

(资料图片仅供参考)

我是矜辰所致，全网同名，尽量用心写好每一系列文章，不浮夸，不将就，认真对待学知识的我们，矜辰所致，金石为开！

一、C语言中的头文件引用

我们都知道，在我们 C 编程的时候，我们头文件的引用使用的是 #include <>或者 #include ""，比如：

而且大家应该都知道：

include 使用双引号" "，编译器首先在当前目录下查找头文件，如果没有找到，再到系统目录下查找。

include 使用尖括号< >，编译器会到系统目录下查找头文件；

这里额外提一句，因为使用双引号" "如果在当前目录找不到头文件，最终还是会去系统路径下寻找，所以头文件包含，完全可以都使用双引号" " ，至于实际中还是有很多使用 < > 和 " " 混搭，那是因为在确定是引用系统路径的头文件的时候，使用 < > 相对来说效率高那么一点点，省去了在当前目录下面寻找的那一点时间。

对于使用双引号" " 的当前目录下查找，大家应该都知道，就是与引用头文件的.c文件相同的目录下，比如上面是 main.c文件引用的，就是首先在与 main.c相同的目录中去查找。

那么对于 < > 从系统路径中搜索，这个系统目录到底在哪里呢？

二、KEIL 中的头文件路径

我们先从我们熟悉的 IDE 入手，用 KEIL 来说明一下。

2.1 IncudePaths 指定的路径

在我们使用 KEIL 做项目的时候，都需要一个IncudePaths，就是填写头文件路径，如下图所示：

KEIL4 上是51单片机的项目：

KEIL5 上是 STM32的项目：

为了工程结构框架，我们不可能把文件放在同一个目录下面，所以需要进行额外的指定头文件路径，这里只要用过 KEIL 的朋友应该都能明白。

对于 include 使用双引号" "的头文件，首先会在引用头文件的.c文件相同的目录下去查找，如果查找不到，会在上面 IncudePaths设置中所有设置过的目录中去查找，这一点我们不多赘述。

绝对路径和相对路径

这里我们额外说明一个问题，绝对路径与相对路径。

在上面的示例图中，我们可以看到，IncudePaths里面所添加的路径，都是 ../开头的，这种表示方式就是相对路径。

使用相对路径的好处是即便整个工程移动了位置，也无需修改什么设置，因为工程文件的相对位置没有改变。

简单复习下相对路径的表示：

./: 表示当前路径
../：表示上一级目录

绝对路径就比较简单了，绝对路径就是直接从根部（盘符）开始表示的路径，在 Windows 中，就是 C盘，D盘，这些，在 Linux 中，没有盘符的说法，根部就是 /，比如下面两个都是绝对路径的表示：

C:\\Keil\\C51
/home/qzh/linux

正斜杠 / 与反斜杠 \\ 与双斜杠

正好提到文件路径，顺带把斜杠的问题也说一下，在上面示意图中，我们可以看到，既有正斜杠，又有反斜杠：

对于路径的表示 ( 声明，这里只是针对文件路径！路径! )：

Linux 中都使用正斜杠 /

Linux下好理解，只能用正斜杠 /:/home/qzh/linux

在Windows 中，稍微复杂一点

在Windows 中常用反斜杠 \\，比如我们随便看一个系统显示的路径都是反斜杠 \\：

实际上，Windows 除了在一些特定的场合必须用反斜杠 \\，在引用路径的时候斜杠/和反斜杠\\可以互用的。

比如下面两种方式的引用都是可以的：

#include "..\\led\\led.h" #include "../led/led.h"

为了可移植性，引入头文件时建议使用正斜杠/：#include "../led/led.h"

不仅如此，在Windows下引用文件路径的时候，正反双斜杠//、\\\\与斜杠 /、反斜杠\\可以互用的，如下图所示：

双斜杠：

在写一些脚本或者程序的时候（上面是引用路径的情况，这里额外提一下程序中的情况，程序中！程序中！），我们也经常看到双斜杠，比如：

C:\\\\Keil\\\\C51

这种路径表示是为什么呢？

因为在大多编译器中，\\是一个转义字符，例如\\n,\\r，所以如果使用反斜杠 \\，会使得路径出问题，所以会写成 \\\\。

当然正如我们上面说过的，我们在程序中可以写成 C:\\\\Keil\\\\C51，当然也可以使用斜杠 /写成C:/Keil/C51。

2.2 include < > 搜索的系统路径

额外提了那么多，回到我们的正题，来说说在 KEIL 中的 #include < >的查找路径。

比如我们在本文第一张示意图上有一个应用#include ，我们明确的告诉编译器这个需要从系统路径中去查找，这个 KEIL 所谓的系统路径在什么地方呢？

这里我们也没什么好分析的，直接告诉大家答案：

第一个基于51平台的，使用的 51 的编译器， #include < >的查找路径为“KEIL的安装目录”:\\Keil\\C51\\INC，比如博主的KEIL安装在C盘，这个路径就是C:\\Keil\\C51\\INC：

当然，我们可以简单的做个试验确认一下，我们可以在 KEIL 中先打开这个头文件：

然后我们打开C:\\Keil\\C51\\INC目录下的 MATH.h 文件，进行简单的修改，然后看一下是否是同一个文件，如下图：

那么对于 KEIL5 中的 STM32 中如果使用 #include < >，那么这个的查找路径又是怎样的呢？

STM32 在 KEIL中使用的编译器为 ARMCC，这个系统路径的位置为：“KEIL的安装目录”:\\Keil_v5\\ARM\\ARMCC\\include，比如博主的KEIL安装在C盘，这个路径就是C:\\Keil_v5\\ARM\\ARMCC\\include。

这一点我就不去确定了，大家可以自己添加一个库函数头文件，然后自己根据上文的方式测试一下便知。

三、Linux 中的头文件路径

上面介绍了 Windows 下的 KEIL 环境中的头文件系统路径，那么我们来看看 Linux 中的路径又是在哪里，我们知道在 Linux 中 C 语言的编译器是 GCC 编译器，在文章开头的前言我就写过了，使用 GCC 编译器可以很直观的查看到 #include < >尖括号包含的头文件的查找路径，下面我们来看一下。

写一个简单的程序，里面用到了这个头文件，我们可以使用编译选项 -v来打印出详细的编译步骤：

如上图所示，在 Linux 是不是很直观，没什么需要特别说明的。

那么我们再换另外一种编译器，其实还是 GCC ，只不过是 ARMGCC，我们也来看一看：

可以看到，同样的可以很直观的看到尖括号包含的头文件的搜索位置，当然，因为编译器的更换，他们搜索的位置也改变了。

最后简单总结一下，使用 #include < > 所包含的头文件，其查找路径和使用的编译器有关，编译器都会自带常用的库文件，在 GCC 环境下面，使用 -v 选项就会自动打印出查找位置，使用 IDE 环境根据 IDE 使用的编译器不同存放在对应的目录文件下面，一般来说都可以在 IDE 安装目录中可以找到。