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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。

结语

本文我们针对 C 语言头文件路径问题进行了讲解,举例说明了 Windows 下的 IDE 环境中 和 Linux 下GCC 环境中的C语言的 头文件查找路径。

文中还对引出的绝对路径与相对路径,还有路径引用时候的 正斜杠 /与 反斜杠 \\与双斜杠 进行了说明。

希望大家以后在遇到头文件路径问题的时候,能够知道如何去查找问题,解决问题!

好了,本文就到这里,谢谢大家!

审核编辑:汤梓红

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