C语言在Linux系统下的多文件编程过程

 随着学习的深入，程序的业务逻辑越来越复杂，代码量越来越多，就需要多人组成团队协同开发，那么就必须把任务拆分成若干个文件。
一般的拆分方案：
main.c 只当作程序的入口，不实现业务逻辑代码。
    用于实现程序具体的业务逻辑代码
    模块名.h 用说明.c文件中有哪些函数、全局变量，也就是函数声明、全局变量声明。
    模块名.c 具体的函数实现，全局变量定义。

项目中常用的、通用的工具，宏函数、函数
tools.h
tools.c

只用于类型设计
type.h 结构体、联合、枚举、宏常量、宏函数

头文件中可以写什么：
由于头文件可能会被若干个.c文件包含，那么每包含一次.c文件中就会有一份头文件的内容，所以头文件中的内容必须可重复，因此我们只适合在头文件中实现以下内容：

1、头文件卫士
2、#include 语句
3、宏常量、宏函数
4、全局变量的声明(变量的声明可以有多份，但定义只能有一份)。
5、函数声明
6、结构、联合、枚举复合的类型设计
7、类型重定义

头文件互相包含、递归包含：
注意：头文件卫士只能解决重复包含的问题，但无法解决相互包含、递归包含的问题。
互相包含:
a.h #include “b.h”
b.h #include “a.h”

递归包含：
a.h #include “b.h”
b.h #include “c.h”
c.h #include “a.h”

解决这种问题的文件，再设计一个.h文件，把他们共用的内存，实现在新的.h文件中，被他们共同包含即可。

多文件编译过程：
1、gcc xxx.h 检查头文件是否有语法错误，如果没有语法错误会生成xxx.h.gch，检查完毕后该文件要立即删除。
2、gcc -c xxx.c 把.c文件编译成二进制目标文件
3、gcc *.o 把所有目标文件合成可执行文件，也可以使用-o 设置可执行文件的名字。

接下来以用户管理系统的项目为例子，把用户管理模块拆分成多文件格式。
一、先创建各个模块的. c文件和 .h文件：main.c （只当作程序的入口，不实现业务逻辑代码）、tools.h（项目中常用的、通用的工具，宏函数、函数）、tools.c（代码主题）、manager_user.h、manager_user.c。

二、把相应的内容放到合适的文件中：
tools.h:

manager_user.h:

在声明完函数后进行编译：gcc -c tools.h/manager_user，值得注意的是编译完后会生成tools.h.gch，这个文件一定要删除，如果这个文件存在编译器会优先使用这个文件，之后在tools.h修改的内容会无效，因为编译器会继续使tools.h.gch。

tools.c:

#include"tools.h"
#include
#include
#include
#include
char get_cmd(char start,char end)
{
	assert(start <= end);

	puts("-------------------");
	printf("请输入指令：");
	for(;;)
	{
		char cmd = getch();
		if(start <= cmd && cmd <= end)
		{
			printf("%cn",cmd);
			return cmd;
		}
	}
}

void print_sec(const char* msg,float sec)
{
	printf("33[01;32m %s 33[00mn",msg);
	usleep(1000000*sec);
}

void anykey_continue(void)
{
	puts("按任意键继续...");
	getch();
}

char* get_str(char* str,size_t size)
{
	assert(NULL!=str && size>1);

	// 计算fgets读取了多少个字符
	size_t len = strlen(fgets(str,size,stdin));

	// 如果最后一个字符是'n'，则把它改为''
	if('n' == str[len-1])
		str[len-1] = '';
	else
		// 如果最后一个字符不是'n'，则说明缓冲区中有垃圾数据，则需要清理输入缓冲区
		while('n' != getchar());
	return str;
}

char* get_passwd(char* passwd,size_t size)
{
	int i = 0;
	while(i < size-1)
	{
		passwd[i] = getch();

		// 读取到退格键
		if(127 == passwd[i])
		{
			// 数组中有已输入密码
			if(i > 0)
			{
				// 删除一位密码
				i--;
				printf("b b");
			}
			continue;
		}
		
		i++;
		printf("*");
	}
	passwd[size-1] = '';
	printf("n");
	return passwd;
}

bool yes_or_no(void)
{
	printf("是否确认此操作(y/n)?");
	for(;;)
	{
		char cmd = getch();
		if('y' == cmd || 'Y' == cmd || 'n' == cmd || 'N' == cmd)
		{
			printf("%cn",cmd);
			return 'y'==cmd || 'Y'==cmd;
		}
	}
}

manager_user.c:

#include "manger_user.h"
#include
#include

User user[USER_MAX];
size_t cnt;

int login_index = -1;

bool logoff_user(void)
{
	if(yes_or_no())
	{
		// 把最后一个用户移动给要删除的用户位置
		user[login_index] = user[cnt-1];
		// 用户数量减1
		cnt--;
		// 还原用户的登录状态
		login_index = -1;
		print_sec("注销用户成功！",0.75);
		return true;
	}
	else
	{
		print_sec("取消注销操作！",0.75);
		return false;
	}
}

void modify_passwd(void)
{
	char passwd[7];
	printf("请输入旧密码：");
	get_passwd(passwd,sizeof(passwd));

	if(strcmp(passwd,user[login_index].passwd))
	{
		print_sec("旧密码错误，无法修改密码！",0.75);
		return;
	}

	printf("请输入新密码：");
	get_passwd(passwd,sizeof(passwd));

	char repasswd[7];
	printf("请确认新密码：");
	get_passwd(repasswd,sizeof(repasswd));

	if(0 == strcmp(passwd,repasswd))
	{
		strcpy(user[login_index].passwd,passwd);
		print_sec("修改密码成功！",0.75);
	}
	else
	{
		print_sec("两次输入的密码不符，修改失败！",0.75);
	}
}

void modify_user(void)
{
	printf("请输入用户电话：");
	get_str(user[login_index].phone,sizeof(user[login_index].phone));
	print_sec("修改用户信息成功！",0.75);
}

void sub_menu(void)
{
	for(;;)
	{
		system("clear");
		puts("*****用户信息管理模块*****");
		puts("1、注销用户");
		puts("2、修改密码");
		puts("3、修改信息");
		puts("4、退出登录");

		switch(get_cmd('1','4'))
		{
		case '1': 
			if(logoff_user())
				return;
			else
				break;
		case '2': modify_passwd(); break;
		case '3': modify_user(); break;
		case '4': login_index = -1; return;
		}
	}
}

// 以下是一级菜单的功能函数
void menu(void)
{
	system("clear");
	puts("*****用户管理模块*****");
	puts("1、注册用户");
	puts("2、用户登录");
	puts("3、遍历用户");
	puts("4、退出系统");
}

int query_user(const char* name)
{
	for(int i=0; i
		if(0 == strcmp(user[i].name,name))
			return i;
	}
	return -1;
}

void register_user(void)
{
	// 判断用户是否已满
	if(cnt >= USER_MAX)
	{
		print_sec("用户数量已满，无法添加！",0.75);
		return;
	}

	// 输入用户名
	printf("请输入用户名：");
	get_str(user[cnt].name,sizeof(user[cnt].name));
	
	// 检查用户名是否被占用
	if(-1 < query_user(user[cnt].name))
	{
		print_sec("该用户名已被占用，无法注册！",0.75);
		return;
	}

	// 输入密码
	printf("请输入密码：");
	get_passwd(user[cnt].passwd,sizeof(user[cnt].passwd));

	// 再一次输入密码
	char repasswd[7];
	printf("请输入再一次输入密码：");
	get_passwd(repasswd,sizeof(repasswd));

	// 确认密码
	if(strcmp(user[cnt].passwd,repasswd))
	{
		print_sec("两次输入的密码不符，注册失败！",0.75);
		return;
	}

	// 输入电话号
	printf("请输入用于找回密码的手机号：");
	get_str(user[cnt].phone,sizeof(user[cnt].phone));

	// 初始化锁定标记
	user[cnt].lock = 0;

	// 用户数量+1
	//cnt++;
	FILE* fp=fopen("data.txt","a");
	if(NULL==fp)
		return ;
	fprintf(fp,"%s %s %s %hhdn",user[cnt].name,user[cnt].passwd,user[cnt].phone,user[cnt].lock);
	fclose(fp);
	fp=NULL;
    cnt++;
}

void login_user(void)
{
	// 输入用户名
	char name[20];
	printf("请输入用户名：");
	get_str(name,sizeof(name));

	// 查询用户是否存在
	int index = query_user(name);
	if(-1 == index)
	{
		print_sec("该用户不存在，登录失败！",0.75);
		return;
	}

	// 判断是否被锁
	if(user[index].lock >= 3)
	{
		print_sec("该用户已经被锁定，请联系大师兄！",0.75);
		return;
	}

	// 输入密码
	char passwd[7];
	printf("请输入密码：");
	get_passwd(passwd,sizeof(passwd));

	// 比较密码
	if(0 == strcmp(user[index].passwd,passwd))
	{
		// 初始化锁定标志
		user[index].lock = 0;
		// 记录登录成功的用户下标
		login_index = index;
		// 登录成功，进入子菜单
		sub_menu();
		return;
	}

	// 锁定标志+1
	switch(++user[index].lock)
	{
	case 1: print_sec("密码错误，你还有2次机会！",0.75); break;
	case 2: print_sec("密码错误，你还有1次机会！",0.75); break;
	case 3: print_sec("三次密码错误，账号被锁定，请联系大师兄！",0.75); break;
	}

}

void show_user(void)
{
	for(int i=0; i
		printf("%s %s %s %hhdn",
			user[i].name,
			user[i].passwd,
			user[i].phone,
			user[i].lock);
	}
	anykey_continue();
}

最后把入口函数移动过去
main.c:

#include"manger_user.h"

int main(int argc,const char* argv[])
{
	for(;;)
	{
		menu();

		switch(get_cmd('1','4'))
		{
		case '1': register_user(); break;
		case '2': login_user(); break;
		case '3': show_user(); break;
		case '4': return 0;
		}
	}
}

三、进行整合
先进行编译gcc -c main.c,然后把所以生成的.o文件整合在一起：gcc main.o manager_user.o tools.o;最后一步可以使用脚本Makefile，脚本代码：

CC=gcc
STD=-std=gnu99
FLAG=-Wall -Werror
TARGE=manger
OBJECT=main.o tools.o manger_user.o

$(TARGE):$(OBJECT)
    $(CC) $(OBJECT) -o $(TARGE) 

main.o:%.o:%.c manger_user.h
    $(CC) $(STD) $(FLAG) -c $<

tools.o:%.o:%.c tools.c tools.h
    $(CC) $(STD) $(FLAG) -c $<

manager_user.o:%.o:%.c manger_user.c manger_user.h tools.h
    $(CC) $(STD) $(FLAG) -c $<

clean:
    rm -rf $(OBJECT) $(TARGE)
    rm -rf .h.gch

使用这个脚本的可以：
1、节约时间
2、记录文件之间依赖关系
3、自动化执行编译过程

C语言在Linux系统下的多文件编程过程

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