标题:
C基础教程 第九章 编译预处理
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作者:
苹果也疯狂
时间:
2011-10-21 12:16
标题:
C基础教程 第九章 编译预处理
所谓编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。
8.1
宏定义与符号常量
在Ｃ语言中，“宏”分为无参数的宏（简称无参宏）和有参数的宏（简称有参宏）两种。
8.1.1
无参宏定义
8.1.2
符号常量
8.1.3
有参宏定义
8.1.1
无参宏定义
1
．无参宏定义的一般格式
#define
标识符
语言符号字符串
其中：“
define
”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名，通常用大写字母表示，以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达式、格式串等。
2
．使用宏定义的优点
（
1
）可提高源程序的可维护性
（
2
）可提高源程序的可移植性
（
3
）减少源程序中重复书写字符串的工作量
[
案例
8.1]
输入圆的半径，求圆的周长、面积和球的体积。要求使用无参宏定义圆周率。
/*
案例代码文件名：
AL8_1.C*/
/*
程序功能：输入圆的半径，求圆的周长、面积和球的体积。
*/
#define PI 3.1415926
/*PI
是宏名，
3.1415926
用来替换宏名的常数
*/
main()
{float radius,length,area,volume;
printf("Input a radius: ");
scanf("%f",&radius);
length=2*PI*radius;
/*
引用无参宏求周长
*/
area=PI*radius*radius;
/*
引用无参宏求面积
*/
volume=PI*radius*radius*radius*3/4;
/*
引用无参宏求体积
*/
printf("length=%.2f,area=%.2f,volume=%.2f\n", length, area, volume);
}
[
程序演示
]
3
．说明
（
1
）宏名一般用大写字母表示，以示与变量区别。但这并非是规定。
（
2
）宏定义不是Ｃ语句，所以不能在行尾加分号。否则，宏展开时，会将分号作为字符串的
1
个字符，用于替换宏名。
（
3
）在宏展开时，预处理程序仅以按宏定义简单替换宏名，而不作任何检查。如果有错误，只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现。
（
4
）宏定义命令
#define
出现在函数的外部，宏名的有效范围是：从定义命令之后，
到本文件结束。通常，宏定义命令放在文件开头处。
（
5
）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名
。
（
6
）对双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名同名，也不进行宏展开。
8.1.2
符号常量
在定义无参宏时，如果“语言符号字符串”是一个常量，则相应的“宏名”就是一个符号常量。
恰当命名的符号常量，除具有宏定义的上述优点外，还能表达出它所代表常量的实际含义，从而增强程序的可读性。
#define
EOF
-1
/*
文件尾
*/
#define
NULL
0
/*
空指针
*/
#define
MIN
1
/*
极小值
*/
#define
MAX
31
/*
极大值
*/
#define
STEP
2
/*
步长
*/
8.1.3
有参宏定义
1
．带参宏定义的一般格式
#define
宏名
(
形参表
)
语言符号字符串
2
．带参宏的调用和宏展开
（
1
）调用格式：宏名
(
实参表
)
（
2
）宏展开：用宏调用提供的实参字符串，直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串，非形参字符保持不变。
3
．说明
（
1
）定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，Ｃ编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串，而将该宏视为无参宏。
（
2
）有参宏的展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，而不做任何语法检查。在定义有参宏时，在所有形参外和整个字符串外，均加一对圆括号。
（
3
）虽然有参宏与有参函数确实有相似之处，但不同之处更多，主要有以下几个方面：
1
）调用有参函数时，是先求出实参的值，然后再复制一份给形参。而展开有参宏时，只是将实参简单地置换形参。
2
）在有参函数中，形参是有类型的，所以要求实参的类型与其一致；而在有参宏中，形参是没有类型信息的，因此用于置换的实参，什么类型都可以。有时，可利用有参宏的这一特性，实现通用函数功能。
3
）使用有参函数，无论调用多少次，都不会使目标程序变长，但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复；而使用有参宏，由于宏展开是在编译时进行的，所以不占运行时间，但是每引用
1
次，都会使目标程序增大
1
次。
8.2
文件包含
1
．文件包含的概念
文件包含是指，一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来。
2
．文件包含处理命令的格式
＃
include
“包含文件名”
或
＃
include
<
包含文件名
>
两种格式的区别仅在于：
（
1
）使用双引号：系统首先到当前目录下查找被包含文件，如果没找到，再到系统指定的“包含文件目录”（由用户在配置环境时设置）去查找。
（
2
）使用尖括号：直接到系统指定的“包含文件目录”去查找。一般地说，使用双引号比较保险。
3
．文件包含的优点
一个大程序，通常分为多个模块，并由多个程序员分别编程。有了文件包含处理功能，就可以将多个模块共用的数据（如符号常量和数据结构）或函数，集中到一个单独的文件中。这样，凡是要使用其中数据或调用其中函数的程序员，只要使用文件包含处理功能，将所需文件包含进来即可，不必再重复定义它们，从而减少重复劳动。
4
．说明
（
1
）编译预处理时，预处理程序将查找指定的被包含文件，并将其复制到
#include
命令出现的位置上。
（
2
）常用在文件头部的被包含文件，称为“标题文件”或“头部文件”，常以“
h
”（
head
）作为后缀，简称头文件。在头文件中，除可包含宏定义外，还可包含外部变量定义、结构类型定义等。
（
3
）一条包含命令，只能指定一个被包含文件。如果要包含
n
个文件，则要用
n
条包含命令。
（
4
）文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一个文件。
8.3
条件编译
条件编译可有效地提高程序的可移植性，并广泛地应用在商业软件中，为一个程序提供各种不同的版本。
8.3.1
#ifdef ~ #endif
和
#ifndef ~#endif
命令
8.3.2
#if ~ #endif
8.3.1
#ifdef ~ #endif
和
#ifndef ~ #endif
命令
1
．一般格式
＃
ifdef
标识符
程序段
1
；
[
＃
else
程序段
2
；
]
＃
endif
2
．功能：当“标识符”已经被
#define
命令定义过，则编译程序段
1
，否则编译程序段
2
。
（
1
）在不同的系统中，一个
int
型数据占用的内存字节数可能是不同的。
（
2
）利用条件编译，还可使同一源程序即适合于调试（进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息），又适合高效执行要求。
3
．关于
#ifndef ~ #endif
命令
格式与
#ifdef ~ #endif
命令一样，功能正好与之相反。
8.3.2
#if ~ #endif
1
．一般格式
＃
if
常量表达式
程序段
1
；
[
＃
else
程序段
2
；
]
＃
endif
2
．功能：当表达式为非
0
（“逻辑真”）时，编译程序段
1
，否则编译程序段
2
。
[
案例
8.2]
输入一个口令，根据需要设置条件编译，使之能将口令原码输出，或仅输出若干星号“
*
”。
/*
案例代码文件名：
AL8_2.C*/
#define
PASSWORD
0
/*
预置为输出星号
*/
main()
{……
/*
条件编译
*/
#if
PASSWORD
/*
源码输出
*/
……
#else
/*
输出星号
*/
……
#endif
……
}
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