17.5 #embed 包含二进制资源
#embed 可以在编译时包含（一般是二进制的）文件的内容，生成一个整数常量的列表。
1. 用法
基本语法：
c
#embed "文件路径" [可选参数]1
可选参数：
prefix(...)和suffix(...)：在资源展开结果前后插入记号；limit(...)：限制读取的最大字节数；if_empty(...)：资源为空时使用替代记号。
示例 1：嵌入文件内容到数组
c
const unsigned char image_data[] = {
#embed "image.png"
};1
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示例 2：带限制和空文件处理
c
const char config_data[] = {
#embed "config.bin" limit(1024) if_empty("default")
};1
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2. __has_embed
__has_embed 用于在 #if 中检测能否找到某个资源，以及资源是否为空：
c
#if __has_embed("文件路径")
// 找到了资源（可能为空）
#else
// 未找到资源
#endif1
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结果是下列三个预定义宏之一：
__STDC_EMBED_FOUND__：找到非空资源；__STDC_EMBED_EMPTY__：找到空资源；__STDC_EMBED_NOT_FOUND__：未找到资源。
#embed 与 __has_embed 属于 C23 新增能力，旧标准或旧工具链上可能不可用。可以用 #ifdef __has_embed 判断编译器是否支持它们；写可移植代码时，建议始终保留回退路径。
3. 完整示例
c
#include <stdio.h>
int main(void) {
#if __has_embed("data.bin") == __STDC_EMBED_FOUND__
static const unsigned char data[] = {
#embed "data.bin"
};
printf("Loaded %zu bytes\n", sizeof data);
#elif __has_embed("data.bin") == __STDC_EMBED_EMPTY__
puts("Loaded 0 bytes");
#else
puts("data.bin was not found");
#endif
return 0;
}1
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结果由构建时的 data.bin 决定：
text
Loaded 3 bytes1
text
Loaded 0 bytes1
text
data.bin was not found1
4. 习题
这一页的习题都要用资源文件，先写一个 mkdata.c 把文件备齐（本机 GCC 编译运行即可）：
c
#include <stdio.h>
static int write_file(const char *path, const unsigned char *data, size_t n) {
FILE *fp = fopen(path, "wb");
if (fp == NULL) {
perror(path);
return -1;
}
if (n != 0 && fwrite(data, 1, n, fp) != n) {
perror(path);
fclose(fp);
return -1;
}
fclose(fp);
return 0;
}
int main(void) {
static const unsigned char blob[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF };
if (write_file("blob.bin", blob, sizeof blob) != 0) {
return 1;
}
if (write_file("payload.bin", blob, sizeof blob) != 0) {
return 1;
}
if (write_file("empty.bin", NULL, 0) != 0) {
return 1;
}
if (write_file("greeting.txt", (const unsigned char *)"hello", 5) != 0) {
return 1;
}
return 0;
}1
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gcc -std=c17 -Wall -Wextra mkdata.c -o mkdata 后运行，当前目录就有 blob.bin、payload.bin（4 字节）、empty.bin（0 字节）与 greeting.txt（5 字节）。#embed 要求编译器支持 C23；本机 GCC 13.2 不认，下面的题目用 Clang 19 加 -std=c23 编译。
#11718
⚡2⏳2
阅读程序，先不编译，写出下面的三个分支各打印哪一行：
c
#include <stdio.h>
int main(void) {
#if __has_embed("blob.bin")
static const unsigned char blob[] = {
#embed "blob.bin"
};
printf("blob: %d bytes\n", (int)sizeof blob);
#else
puts("blob: none");
#endif
#if __has_embed("empty.bin")
puts("empty: taken");
#else
puts("empty: skipped");
#endif
#if __has_embed("missing.bin")
puts("missing: taken");
#else
puts("missing: skipped");
#endif
return 0;
}1
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- 写出运行结果。
__STDC_EMBED_FOUND__、__STDC_EMBED_EMPTY__、__STDC_EMBED_NOT_FOUND__的值依次是 1、2、0。据此解释：空文件为什么也走进了#if的真分支。- 把第二个条件改成
#if __has_embed("empty.bin") == __STDC_EMBED_FOUND__，重新编译运行，哪一行变了？ - 正文用
#ifdef __has_embed判断编译器是否支持。如果只写这一层，程序还能区分「资源为空」与「资源不存在」吗？用一个实验说明：把#if __has_embed("blob.bin")换成#ifdef __has_embed后，再把blob.bin删掉，编译会怎样。
#11719
⚡3⏳3
greeting.txt 里是 5 个字节的 hello，没有换行。把四个数组放进同一个程序，打印各自的 sizeof，再对 terminated 与 first3 打印 strlen 和字符串：
c
static const char raw[] = {
#embed "greeting.txt"
};
static const char terminated[] = {
#embed "greeting.txt"
, 0
};
static const char first3[] = {
#embed "greeting.txt" limit(3)
, 0
};
static const char suffixed[] = {
#embed "greeting.txt" suffix(, 0)
};1
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- 写出全部输出。
raw能装下 5 个字符，却不能传给任何按 C 字符串工作的函数。说明原因；那个结尾的 0 是从哪来的？terminated与suffixed的字节完全一样，两种写法各适合什么场合？- 把
first3的limit(3)改成limit(8)。文件只有 5 字节，多出来的 3 个字节不会出现，也不会报错。改完之后sizeof first3与打印的字符串分别是什么？
#11720
⚡3⏳3
payload.bin 里有 4 个字节 DE AD BE EF。下面的 frame 与 tag 各占多少字节，初始值分别是什么？
c
static const unsigned char frame[] = {
#embed "payload.bin" limit(2) prefix(0xAA,) suffix(,0x55)
};
struct magic {
unsigned char a, b, c, d;
};
static const struct magic tag = {
#embed "payload.bin"
};1
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- 写出两个对象的字节数与每个字节的值。
- 把
prefix(0xAA,)改成prefix(0xAA)再编译，记录报错。对照suffix(,0x55)，说明圆括号里的记号是怎样插进展开结果的，分隔用的逗号为什么得自己写。 - 用前面那个
mkdata.c另造一个 6 字节的文件与一个 2 字节的文件，分别替换tag里的资源。记录编译器对 6 字节那份的诊断；对 2 字节那份打印四个成员。多出来和缺掉的字节分别怎么处理？ - 把
frame换成嵌入空文件：
c
static const unsigned char fallback[] = {
#embed "empty.bin" if_empty(0x00)
};1
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fallback 有几个字节？把资源名改成不存在的 missing.bin、仍保留 if_empty(0x00)，能编译通过吗？两次结果说明 if_empty 管的是什么、不管什么。
#11721
⚡4⏳4
#embed 出现之前，把二进制资源放进程序要靠工具把字节转成 C 数组源码。这个练习把两条路放在一起比。
- 写一个
bin2c：命令行接输入文件与输出文件两个参数，生成形如下面的源码，数组名固定为blob，末尾再输出常量blob_size：
c
static const unsigned char blob[] = {
0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF,
};
static const unsigned long blob_size = 4UL;1
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- 准备一份 1 MiB 的二进制文件（内容随意，Windows 下可用
fsutil file createnew big.bin 1048576，Linux 下head -c 1048576 /dev/urandom > big.bin）。分别生成via_bin2c.c与via_embed.c，两个文件都提供const unsigned char *resource_data(void)，数组用static const。记录生成的源文件多大、编译各用多少时间、目标文件多大。两份目标文件的大小应当接近，编译时间不会一样，说说时间差在哪一步。 - 编译时加上
-MMD（GCC 与 Clang 都支持），编译器会另写一个与目标文件同名的.d文件，列出这次编译用到的全部文件。对两条路各做一次，看.d里有没有那个二进制文件；再把二进制文件改一个字节后重新构建，说明两条路在增量构建上的差别。这一步用到的选项属于构建系统的内容，不在本章范围内，照上面的说明操作即可。 #embed只在 C23 下可用。给出一种「优先用#embed、不支持时退回bin2c」的组织方式，并说明生成出来的数组源码该不该进版本库。提示：能不能用#if defined(__has_embed)把两条路包在同一个文件里？