C/C++头文件#include中隐藏的细节信息

开发人员在首次学习并接触C/C++开发语言的时候，就涉及对头文件的#include操作。可以说，这个就是C/C++学习的第一堂课。

一、背景

我们都知道，C/C++头文件的包含有两种，一种是#include <XXX>，另外一种是#include “XXX”，两种的差别就在于包含头文件的标点符合，前者是英文尖括号，后者是英文双引号。两者包含的含义也是存在区别，#include <XXX>表明编译器在编译代码时，默认到系统的头文件目录搜索所包含的头文件XXX，而#include “XXX”则默认先在当前目录搜索所包含的头文件XXX，如果找不到，再到系统的头文件目录进行搜索。

默认的系统头文件目录和当前头文件目录是如何定义的？具体是在什么地方？在这里，基于常用的Windows和Linux系统进行说明，便于对这些细节有个基本了解。

二、Windows环境头文件

（1）系统头文件目录

Windows系统中，就拿常用的MSVC（Visual Studio C++）来说，其C/C++的系统头文件目录主要指以下几个目录：

VC目录下的include子目录（列如C:Program FilesMicrosoft Visual Studio<版本>VCToolsMSVC<版本>include）

Windows Kitsinclude（列如C:Program Files (x86)Windows Kits10Include<版本>）

具体的系统头文件目录列表，可以通过Visual Studio的“Configuration Properties → C/C++ → General → Additional Include Directories”位置进行默认路径的查看。如果要调整，也超级简单，还是通过该位置，通过下拉框的编辑功能进行系统头文件目录的增删改即可。

也可以通过设置系统环境变量INCLUDE来指明C/C++头文件的默认系统目录，支持临时生效和永久生效两种。临时生效通过下列命令行命令进行设置：

set INCLUDE=D:custominclude;%INCLUDE%

临时生效的有效期在命令窗口活动期间，如果关闭则失效。而通过“控制面板 → 系统 → 高级系统设置 → 环境变量”添加的INCLUDE环境变量则可以永久生效。

（2）当前目录

Windows系统的MSVC中，默认当前目录是程序启动时的终端路径（命令提示符或 PowerShell 所在目录），或双击.exe文件时.exe文件所在的目录，也可以是Visual Studio的“Configuration Properties → Debugging → Working Directory”中设置的自定义目录。

可通过系统库函数_getcwd来动态获取当前目录位置，同样也可以通过系统库函数_chdir来调整当前目录位置。

三、Linux环境头文件

（1）系统头文件目录

以GCC编译器为例，系统头文件目录主要包含：

标准 C 库：/usr/include/（如 stdio.h、stdlib.h）

标准 C++ 库：/usr/include/c++/<版本号>/（如 iostream、vector）

编译器特定头文件：/usr/lib/gcc/<架构>/<版本号>/include/

系统特定头文件：/usr/include/linux/ 或 /usr/include/<架构>-linux-gnu/

可以通过下列系统shell命令来查看C/C++头文件的完整搜索路径：

# 查看 C 语言头文件路径

gcc -xc -E -v – < /dev/null

# 查看 C++ 头文件路径

g++ -xc++ -E -v – < /dev/null

也可以在编译代码时通过 -I 选项添加临时的自定义目录（优先级高于默认目录）：

gcc main.c -I/path/to/custom/include -o main

还可以通过设置环境变量 C_INCLUDE_PATH（C语言）或 CPLUS_INCLUDE_PATH（C++）来实现系统头文件目录的动态调整。

# 临时生效（在终端或者会话关闭后失效）

export C_INCLUDE_PATH=/path/to/custom/include:$C_INCLUDE_PATH

# 永久生效（写入 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc）

echo 'export C_INCLUDE_PATH=/path/to/custom/include:$C_INCLUDE_PATH' >> ~/.bashrc

如果使用cmake工具，那自然通过INCLUDE_DIRECTORIES关键字进行管理系统包含头文件列表。

（2）当前目录

程序启动时的默认当前目录是执行程序的终端所在目录（即执行 ./program 时的终端路径），可通过系统库函数getcwd来动态获取当前目录位置，同样也可以通过系统库函数chdir来调整当前目录位置。

需要注意的是，windows系统与linux系统获取和调整当前目录位置的系统库函数相差一个”_”字符，前者有这个字符，后者没有，大家使用时需要注意。

四、结语

一个简单的C/C++头文件#include指令，所包含的信息量也是不少。知其然，也要知其所以然，这样的记忆才会更加深刻。

五、联系

如果有任何疑问欢迎随时交流。学无止境，实事求是，每天进步一点点！