iOS开发中的头文件引用

头文件引用一般都会随着项目规模变大而可读性变差。当大部分精力花费在业务上往往容易忽视头文件的使用和规范。整理下常见的头文件疑问和知识点，希望能给正在寻找这方面答案的人一些帮助。

一、基本头文件引用方式

说到OC中的头文件引用，不得不说三个基本的引用方式(#include、#import、@class) 和 预编译头文件(.pch)。

#include:

• 是编译指令，也是C/C++中的头文件引用方式，#include是简单的复制粘贴，将目标.h文件中的内容一字不落地拷贝到当前文件中，并替换掉这句#inclued。（但GCC现在为C/C++做了特殊处理使得#import可以被编译）

#import:

• 是OC中的头文件引用方式，本质功能是和#include是一样的。但是多了一个功能：避免头文件重复引用带来的编译错误。(例如：B、C同时通过#include引用A；D又同时引用B、C；相当于D通过B、C重复引用了A)

如果想深究，import的实现是通过#ifndef一个标志进行判断，然后在引入后#define这个标志，来避免重复引用的。

想象一下它长这样：

  #ifndef MyFile_h

  #define MyFile_h

  // Some code

  #endif

@class:

• 仅仅是声明一个类名，并不会包含类的完整声明。
• 能解决循环包含的问题：当两个类文件有循环依赖关系 ( A 引用 B , B 引用 A ) 时，需要用 @class

.pch预编译头文件：

• 一般情况下，在OC中使用#import足矣。不过这样的拷贝和复制对编译速度和代码可读性真的好吗？

import的实质还是拷贝粘贴，这样就带来两个问题：

• 当引用关系很复杂 或者 一个头文件被非常多的实现文件引用时，编译时引用所占的代码量就会大幅上升（因为被引用的头文件在各个地方都被copy了一遍）；
• 公用头文件遍布代码之中将导致头文件很长。

为了解决这些问题，C系语言引入了预编译头文件（PreCompiled Header），将公用的头文件放入预编译头文件中预先进行编译，然后在真正编译工程时再将预先编译好的产物加入到所有待编译的Source中去，来加快编译速度。比如iOS开发中Supporting Files组内的.pch文件就是一个预编译头文件，默认情况下，它引用了UIKit和Foundation两个头文件--这是在iOS开发中基本每个实现文件都会用到的东西。

当然预编译头文件也不应该乱用误用，否则将导致工程中随处可用本不该能访问的代码。编译器无法给出准确的问题报错，增加了编译出错的可能性。

预编译头文件的使用标准：
// include file for standard system include files,
// or project specific include files that are used frequently, but
// are changed infrequently
// 包含系统基础库文件 或者 项目中经常使用到但不经常修改的特定头文件

二、OC中的Modules和它的头文件引用

• 关于Modules的由来，可以追溯到2012年的 LLVM Developers' Meeting。简单总结下Modules的出现是可以保留预编译头文件的一个优势和解决几个问题：
  保留优势：预编译处理，提高编译速度。
  解决问题：引用滥用；难以定位编译问题；难以维护；

Modules相当于将框架进行了封装，然后加入在实际编译之时加入了一个用来存放已编译添加过的Modules列表。如果在编译的文件中引用到某个Modules的话，将首先在这个列表内查找，找到的话说明已经被加载过则直接使用已有的，如果没有找到，则把引用的头文件编译后加入到这个表中。这样被引用到的Modules只会被编译一次，但是在开发时又不会被意外使用到，从而同时解决了编译时间和引用泛滥两方面的问题。

我们看看.moudulemap的定义：

  framework module LDPMChart {
       umbrella header "LDPMChart-umbrella.h"
       export *
       module * { export * }
  }

这个Module定义了首要头文件（LDPMChart-umbrella.h），需要导出的子modules（所有），以及需要link的框架名称（LDPMChart）。需要指出的是，现在Module还不支持第三方的框架，所以只有SDK内置的框架能够从这个特性中受益。另外，在C++的源代码中，Modules也是被禁用的。

@import：

• 说了这么多，module 到底怎么用呢？
  答：Apple在LLVM5.0（也就是Xcode5带的最新的编译器前端中）引入了一个新的编译符号@import，使用@符号将告诉编译器去使用Modules的引用形式，从而获取好处。

  @import LDPMChart; 
  

大部分情况下等价于
#import <LDPMChart/LDPMChart.h>。
但后者需要增加一条使用限制：在Build Settings中将Enable Modules(C and Objective-C)打开。
这样就可以保持旧的写法，避免把项目中的所有引用都进行手动修改。不过，后者的引用方式在语法检查时并不严格，在缺少modulemap头文件暴露支持时，可以编译通过但会有missing submodule的warning。如果方便还是建议使用新的引用方式@import 规范化引用。

• @import 小特性
  • 使用@import之后，你不用在project settings那里添加framework，系统会自动帮你加载上了

三、小问题附录

#import "" vs #import <>

• <>: 引用系统文件，它用于对系统自带的头文件的引用，编译器会在系统文件目录下去查找该文件。
• "": 用户自定义的文件用双引号引用，编译器首先会在用户目录下查找，然后到安装目录中查。
• 上面两种方式的引用实质是搜索路径的不同。但无论哪种方式，编译器会将相对路径与引用内容组合成头文件的绝对路径：搜索路径+相对路径

Header Search Path

• (User) Header Search Path

  • Header Search Path指的是头文件的搜索路径。
  • User Header Search Paths指的是用户自定义的头文件的搜索路径

• Always Search User Paths

  • 如果设置了Always Search User Paths为YES,编译器会优先搜索User Header Search Paths配置的路径，在这种情况下#include <string.h>,User Header Search Paths搜索目录下面的文件会覆盖系统的头文件。