为什么C/C++的预处理指令#include不自动让所包含的文件只包含一次？

Question

在C/C++中#include所包含的头文件里面必须显式声明

#ifndef __HEADER_H_DEFINE__
#define __HEADER_H_DEFINE__

#endif

或者有些编译器支持

#pragma once

编译器完全有能力在执行预处理指令#include时使同一个文件只包含一次，但是却没有这么做，为什么？是否有需要包含同一个文件超过一次的情况？

Answer 1

1、C/C++ 的函數和變數都可以重複宣告。條件判斷是為了防止不必要的函數被聲明，從而造成衝突。

他是為了避免重複編譯，而不是解決重複聲明。

2、#pragma once 同一個檔案不會被編譯多次。注意這裡所說的 同一個文件 是指物理上的一個文件，而不是指內容相同的兩個文件。

C/C++ 沒有 Java 那種每個類別對應一個檔案的規定，所以即使使用了 #pragma once 也應該在頭文件裡面加上條件判斷。

Answer 2

#include 不只可以包含h​​檔, 包含其他型別文件也是可以的.
的確可以使得產生一個可執行檔包含同一個頭檔多次, 我給題主舉個拙劣的例子:

foo.h:

a = 43;

foo.c:

static int foo(void)
{
    int a;
#include "foo.h"
    return a;
}

int main(void)
{
    int a;
    int b;

#include "foo.h"
    b = foo();
    printf("a is %d, b is %d\n", a, b);
    return 0;
}

假如預處理器自動讓頭檔只包含一次, 那麼變數a將無法初始化.
在實際工程中還是可以見到把一些很龐大的資料放在一個檔案, 然後 #include 這個檔案的賦值給變數的.
另外也有 include 一個 c 文件的例子, 例如 redis.

Answer 3

還有一個作用，有些時候一個頭檔會被其他頭檔包含，例如
types.h 被header_a.h 和header_b.h包含，然後一個C檔同時包含header_a.h和header_b.h的時候，如果沒有＃ifdef/#define/#endif，那麼types.h就會被包含兩次，這樣在types.h中typedef unsigned int uint32_t;之列的宣告也會在同一個c檔中出現2次，編譯器會曝出redefinition of typedef 'foobar' 之類的warning或錯誤。

Answer 4

很多工程是有多次包含同一個頭文件的需要的。原來看過flascc的頭檔。某一個頭檔被另一個包含了不下五次。一般是B中修改了巨集定義然後包含A，再次修改巨集定義再次包含A。