#ifndef, #define, 和 #endif 是 C++ 中用于防止头文件被多次包含的预处理指令。它们共同构成了一个叫做 include guards 的机制。下面是这些指令的详细解释：

1. #ifndef（如果没有定义）

#ifndef 是 #if（如果）指令的变体，用于检查某个宏是否未被定义。如果宏未定义，则执行随后的代码块。

#ifndef PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_

这行代码检查名为 PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 的宏是否未定义。如果该宏未定义，则条件为真，编译器将处理随后的代码；如果宏已经定义，则条件为假，编译器会忽略随后的代码直到 #endif。

2. #define（定义宏）

#define 用于定义宏。在 include guards 中，这个指令用于定义一个唯一的宏名，表示当前头文件正在被处理。

#define PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_

在 #ifndef 条件成立时，这行代码会被执行，定义 PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 宏。这表示该头文件已经被处理过。

3. #endif（结束条件编译）

#endif 用于结束一个 #if、#ifdef 或 #ifndef 指令块。它标志着条件编译块的结束。

#endif // PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_

整体使用方式

这些指令一起工作以确保头文件只被包含一次，防止重复定义和编译错误。以下是一个完整的示例：

#ifndef PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_
#define PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_

// 头文件的内容，例如函数声明、类定义等
void someFunction();

#endif // PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_

工作原理

1. 第一次包含：

   • 编译器在处理头文件时，遇到 #ifndef PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_，发现 PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 这个宏没有定义，所以继续处理文件中的内容。
   • 处理到 #define PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 时，定义了 PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 宏。
   • 编译器处理头文件中的内容直到 #endif。

2. 第二次及后续包含：

   • 当头文件被再次包含时，编译器会遇到 #ifndef PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_，发现 PROJ_EXTEND_KALMAN_HPP_ 已经定义，所以跳过文件中的内容，避免重复处理。

这种机制是 C++ 中防止头文件多重包含的标准方式，确保每个头文件在同一编译单元中只处理一次。