C Primer Plus 第9章 函数 9.4 多源代码文件程序的编译

原创
2016/07/13 06:38
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9.4.1  UNIX

首先假定UNIX系统下安装了标准的UNIX C 编译器cc。文件file1.c和file2.c中包含有C的函数。下面的命令将把这两个文件编译在一起并生成可执行文件a.out;

cc file1.c file2.c

另外还将生成两个目标文件file1.o和file2.o。如果随后只更改了file1.c而没有改变file2.c,可以使用以下命令编译第一个文件并将其链接到第二个文件的目标代码:

cc file1.c file2.o

在UNIX系统下有一个make命令可以自动管理多文件程序,本处不对此深入讨论。

9.4.2  LINUX

首先假定Linux系统下安装了GNU C 编译器gcc。文件file1.c和file2.c中包含有C的函数。下面的命令将把这两个文件编译在一起并生成可执行文件a.out;

gcc file1.c file2.c

另外还将生成两个目标文件file1.o和file2.o。如果随后只更改了file1.c而没有改变file2.c,可以使用以下命令编译第一个文件并将其链接到第二个文件的目标代码:

gcc file1.c file2.o

9.4.3  DOS命令行编译器

大多数DOS命令行编译器的工作机制同UNIX系统下的cc命令类似。一个不同之处在于DOS系统下目标文件的扩展名是.obj而不是.o。而且有些编译器并不生成目标代码文件,而是生成汇编语言或其他特殊代码的中间文件。

9.4.4  windows和Macintosh编译器

Windows和Macintosh系统下的编译器是面向工程的。工作(project)描述了一个特定的程序所使用的资源。这此资源中包括源代码文件。使用这种编译器运行单文件程序时,必须创建工程。而对于多文件程序 ,需要使用一个菜单命令将源代码文件加入到一个工程之中。而且工程必须包含所有的源代码文件(扩展名为.c的文件)。但是,头文件不能包含在工程之中。因为工程只管理所使用的源代码文件,而使用哪些头文件需要由源代码文件中的#include指令确定。

9.4.5  头文件的使用

如果把main()函数放在第一个文件中而把自定义函数放在第二个文件中实现,那么第一个文件仍要使用函数原型。如果把函数原型放在一个头文件中,就不必每次使用这些函数时输入其原型声明了这也正是C标准库的做法,比如把输入/输出函数的原型声明放在stdio.h中,把数学函数的原型声明放在math.h中。对于包含自定义函数的文件也可以这么做。

编写程序的过程中,需要经常使用C的预处理器定义常量。而定义的常量只能用于包含相应#define语句的文件。如果程序中的函数分别放在不同的文件之中,那么就必须使定义常量的#define指令对每个文件都可用。而直接在每个文件中键入该指令的方法既耗时又容易出错,同时也会带来一个维护上的问题:即如果修改一个使用#define定义的数值,那么必须在每一个源代码文件中对其进行修改。比较好的解决方法是把所有的#define指令放在一个头文件中,然后在每个源代码文件中使用#include语句引用该头文件。

总之,把函数原型和常量定义放在一个头文件中是一个很好的编程习惯。

我们考虑这样一个例子,假设需要管理4个连锁的旅馆,每一个旅馆都有不同的收费标准,但是对于一个特定的旅馆,其中的所有房间都符合同一种收费标准。对于预定住宿时间超过一天的人来说,第2天的收费是第一天的95%,而第3天的收费则是第2天的95%,等等。我们需要这样一个程序,即对于指定的旅馆和总的住宿天数可以计算出收费总额。同时,程序中要实现一个菜单,从而允许用户反复进行数据输入直到选择退出。

程序清单9.9、9.10以及9.11列出了上述程序的源代码。第一个程序清单包含了main()函数,在mian()函数中可以看到整个程序的组织结构。第二个程序清单包含所使用的函数,而且我们假设这些函数放在一个单独的文件中。最后,程序清单9.11列出了一个头文件,其中包含了程序的所有源文件使用的自定义常量和函数原型。前面讲过,在UNIX和DOS环境下,指令#include "hotels.h"中的双引号表示被包含的文件位于当前目录下(该目录一般包含源代码)。

程序清单  9.9  usehotel.c控制模块

/*usehotel.c  --旅馆房间收费程序*/
/*与程序清单9.10一起编译*/
#include <stdio.h>
#include "hotel.h"  /*定义常量、函数声明*/
int main(void)
{
    int nights;
    double hotel_rate;
    int code;

    while((code=menu())!=QUIT)
    {
        switch (code)
        {
            case 1:hotel_rate = HOTEL1;
            break;
            case 2:hotel_rate = HOTEL2;
            break;
            case 3:hotel_rate = HOTEL3;
            break;
            case 4:hotel_rate = HOTEL4;
            break;
            default:hotel_rate = 0.0;
            printf("Oops!\n");
            break;
        }
        nights = getnights();
        showprice(hotel_rate,nights);
    }
    printf("Thank you and goodbye. ");
    return 0;
}

程序清单  9.10  hotel.c函数支持模块

/*hotel.c --旅馆管理函数*/
#include <stdio.h>
#include "hotel.h"
int menu(void)
{
    int code,status;
    
    printf("\n%s$s\n",STARS,STARS);
    printf("Enter the number of the desired hotel: \n");
    printf("1) Fairfield Arms  2) Hotel Olympic\n");
    printf("3) Chertworthy Plaza  4) The Stockton\n");
    printf("5) quit\n");
    printf("%s%s\n",STARS,STARS);
    while((status=scanf("%d",&code))!=1 || (code<1 || code>5))
    {
        if(status != 1)
            scanf("%*s");  /*在scanf()中,把*放在%和说明符之间,它使用函数跳过相应的输入项目*/
        printf("Enter an integer from 1 to 5,please.\n");
    }
    return code;
}
int getnights(void)
{
    int nights;
    
    printf("How many nights are needed? ");
    while(scanf("%d",&nights)!=1)
    {
        scanf("%*s");
        printf("Please enter an integer,such as 2.\n");
    }
    return nights;
}
void showprice(double rate,int nights)
{
    int n;
    double total = 0.0;
    double factor = 1.0;
    for (n=1;n<=nights;n++,factor *= DISCOUNT)
        total += rate*factor;
    printf("The total cost will be $%0.2f.\n",total);
}

程序清单  9.11  hotel.h头文件

/*hotel.h  --hotel.c中的常量定义和函数声明*/
#define QUIT 5
#define HOTEL1 80.00
#define HOTEL2 125.00
#define HOTEL3 155.00
#define HOTEL4 200.00
#define DISCOUNT 0.95
#define STARS "******************************"

//给出选项列表
int menu(void);
//返回预定的天数
int getnights(void);
//按饭店的星级和预定的天数计算价格并显示出来
void showprice(double,int);

顺便提一下,程序中有几处很有特色。比如,函数menu()和getnights()通过检测scanf()的返回值来跳过输入的非数字数据,并且调用scanf("%*s")来跳至下一空白字符。请注意menu()中的以下代码如何检查出非数字的输入和超出范围的数据:

while((status=scanf("%d",&code))!=1 || (code<1 || code>5))

这段代码运用了C的两个运算规则:逻辑表达式从左向右运算;并且一旦结果明显为假,运算会立即停止。在本例中,只有确定scanf()已经成功读取了一个整形数值后, 变量code的数值才会被检测。

用函数分别实现各个独立的功能需要使用这种精练的语句。当然第一次编写menu()和getnights()时可能只使用了简单的scanf()函数而没有数据检查功能。然后,就可以根据基本程序的运行情况对每个模块进行改进。

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