【C/C++】ifndef/define/endif的作用

参考资料来源于网上，还未经本人实验证明。

1 作用

防止头文件被重复包含和编译。 头文件重复包含会增大程序大小，重复编译增加编译时间。

解释：#ifndef起到的效果是防止一个源文件多次包含同一个头文件。那么一个源文件为什么会两次包含同一个头文件呢？
你写的test.cpp里包含了a.h和b.h，a.h里包含了b.h，所以b.h就会被包含和编译两次。

/*file: test.cpp*/
#include <a.h>
#include <b.h>
······
/*file: a.h*/
#include <b.h>
······

2 缺失ifndef的风险

1、重复定义：
如果b.h中定义了一个变量b，在编译test.cpp时就会报重复定义的错误。

/*file: test.cpp*/
#include <a.h>
#include <b.h>
······
/*file: a.h*/
#include <b.h>/*file: b.h*/
int b;
······

预处理阶段test.cpp展开头文件后变成：

/*file: test.cpp*/
/*#include <a.h> -> #include <b.h>*/
int b;
······
/*#include <b.h>*/
int b;
······

变量b重复定义。

2、无限循环编译：
你写的test.cpp里包含了a.h和b.h，a.h里包含了b.h，b.h里包含了a.h，所以a.h，b.h就会循环包含，预处理阶段就会不停地循环展开头文件。

/*file: test.cpp*/
#include <a.h>
#include <b.h>
······
/*file: a.h*/
#include <b.h>
······
/*file: b.h*/
#include <a.h>
······

编译器会报Error #include nested too deeply的错误。

3 解决办法

以无限循环编译中的情况为例，把a.h改写成：

#ifndef _A_H_
#define _A_H_
...
#include <b.h>
...
#endif
······

这样子为什么不会报错了呢？
在预处理阶段，会先展开test.cpp中的头文件a.h，执行到#ifndef _A_H_，发现此时并没有_A_H_并没有被define，所以继续执行#define _A_H_，此时_A_H_就被define了；当展开b.h，执行到文件里的#include <a.h>，进入a.h执行#ifndef _A_H_，发现_A_H_已经被define了，所以直接跳到a.h里endif之后的语句执行。这样子就可以保证a.h不会被重复包含。如果要确保b.h不会被重复包含就该写成：

#ifndef _B_H_
#define _B_H_
...
#include <a.h>
...
#endif
······

4 建议

所有头文件前后都加上ifndef/define/endif。

5 reference

1、主要目的：https://zhidao.baidu.com/question/22559696.html 如下图所示。

2、隐藏危险-重复定义：https://www.jb51.net/article/100939.htm
3、隐藏危险-无限循环编译：https://blog.csdn.net/weixin_41656968/article/details/80493923