C语言第十一回合：预处理命令的集中营

 

【学习目标】

 

1.         宏定义

2.         文件包括”处理

3.         条件编译

 

预处理命令：能够改进程序设计的环境。提高编程效率。

其功能主要有三种：宏定义、文件包括、文件编译。

 

ANSI标准定义的C语言预处理指令预览表

A: 宏定义

（a）不带參数的宏定义

格式：#define标识符 字符串

如：#define PI 3.1415926

*标识符被称为：宏名

*在预编译时将宏名替换成字符串的过程为：宏展开。

*#define 是宏定义命令
//求圆周长
#include <stdio.h>
 
#define PI 3.1415926
 
int main( void )
{
         float r;  //半径
         float c;  //周长
        
         r= 3.0;
        
         c= 2* PI* r;  //求圆周长
        
         printf("%.3f\n", c );  //保留3为小数
        
         return 0;
}
 

PS:

（1） 宏名一般为大写字母表示，便于差别。但也能够是小写的

（2）使用宏名替换能够降低代码量。易于维护

（3） 宏定义不是C语句。所以不必在末尾加分号。假设加了分号，会宏名会替代字符串和分号

    #define NUM 123;  //有分号。编译器会报错！！

（4）      能够用#undef命令中止宏定义的作用域。否则其作用域由開始定义本文件结束。

//#undef的使用
#include<stdio.h>
 
int main( void )
{
         #define N 20   //N替代20
        
         printf( "%d\n", N );
        
         #undef N   //结束N的作用域。假设没有这条语句提示redefined
        
         #define N 30   //N替代 30
        
         printf( "%d\n", N );
        
    return 0; 
}

（5）宏定义时，能够引用已定义的宏名，能够层层置换

如：

#include<stdio.h>
 
#define R 3.0
#define PI3.1415926
#define C2*PI*R
#define SPI*R*R
 
int main( void)
{
         //打印圆的半径R。周长C，面积S
         printf( "R= %.2f\n", R );
         printf( "C= %.2f\n", C );
         printf( "S= %.2f\n", S );
        
         return 0;
}

（6）对于程序中有“”（双撇号括）括起来的字符串内的字符，即使与宏名同样，也不进行置换。

如：

#include<stdio.h>
 
#define stringhello,world!
#define STRING"hello,world!"
 
int main( void )
{
         printf( "string" );  //string没有被替换为hello,world!
        
         putchar( ‘\n‘ ); //换行
          
         printf( STRING );    //被替换为hello,world!
        
         return 0;
}

执行结果：

string

hello,world! 

 

（7）      宏定义有别于变量的定义。宏定义仅仅做字符替换，不分配存储空间

 

（b） 带參数的宏定义

作用：进行參数的替换

格式：#define宏名（參数表）  字符串

[ 1 ]ADD带參数的宏

#include <stdio.h>
 
//带參数的宏替换
#define ADD( a, b ) ( (a)+ (b) ) //每一个变量使用括号是防止替换后有歧义
 
int main( void )
{
         int n= 10;
         int m= 20;
    int sum= 0;
        
         sum= ADD( n, m );
        
         printf( "%d\n",sum );
        
    return 0; 
}

[ 2 ]SIZEOF带參数的宏替换。

能够求数组的长度(记住sizeof的使用有限制!)

/*
使用说明:
    strlen()函数仅仅能求字符串的长度
         sizeof不能求作为传递參数的数组原本的大小
*/
#include <stdio.h>
 
//定义SIZEOF宏
#define SIZEOF( array) ( sizeof( array )/ sizeof( array[ 0 ] ) )
 
int main( void )
{
         int num= 0;
         int array[]= { 1, 2,3, 3, 7, 22, 33, 44, 5, 5, 6, 7, 10 };
 
         num= SIZEOF( array );
         printf( "array的长度为%d\n",num );
        
    return 0; 
}

执行结果:

array的长度为13

 

PS:

(1)     对于带參数的宏，按从左到有进行置换。假设字符串中的字符不是參数字符（如a+ b中的+）要保留。

(2)      在宏定义的宏名与參数的括号之间不能加空格，否则会被当作字符串的一部分

注意：函数与宏的差别

(1)     使用宏的次数多时，宏展开后程序的长度会增长；而函数的调用不会。

(2)     宏的替换不占用执行时间。仅仅占用编译时间。而函数则占用执行时间（即分配单元、值传递、返回等）

       

B: 文件包括”处理

“文件包括”处理：一个源文件能够将另外一个源文件的所有包括进来。

格式：(a)#include“文件名称”

         (b)#include <文件名称>

两种格式的差别：使用尖括号表示在包括文件（即库文件）文件夹中去查找(包括文件夹是由用户在设置环境时设置)，而不在源文件文件夹去查找；使用双引號则表示首先在当前的源文件文件夹中查找，若未找到才到包括文件夹（库文件）中去查找。

PS:

（1）  一个#include命令仅仅能包括一个源文件，多个源文件要多个#include的命令

（2）    假设文件1要包括文件2，而文件2要包括文件3，则能够在文件1中用两个#include命令分别包括文件2和文件3，并且文件3必须出如今文件2前。

（3）  文件包括能够嵌套使用。即一个包括文件能够包括一个被包括的文件

（4）  被包括文件（file2.h）与其所在的文件（即用#include命令的源文件file2.c），在预编译后已成为同一个文件（而不是两个文件）。因此，假设file2.h中有全局静态变量，它也在file1.h文件里有效，不必用extern声明。

 

C:条件编译

   条件编译：是对部分内容指定编译的条件，是其满足一定条件才进行编译。

格式：

(1)      

#ifdef  标识符

   程序段1

#else

   程序段2

#endif

作用：假设标识符被#define定义过，就进行程序段1的编译；反之对程序段2进行编译。假设没有程序段2，能够对#else省略。

#include<stdio.h>
 
#define R3.0   //定义R
 
int main(void )
{
            #ifdef R  //相似于if-else
           
            printf( "已经定义了R\n");
           
            #else   
           
            printf( "未定义R\n");
           
            #endif  //条件推断结束
           
            return 0;
}

(2)

     #ifndef 标识符 

程序段1

#else

    程序段2 

    #endif

作用：假设标识符没有被#define定义过，则对程序段1进行编译；反之对程序段2进行编译。

(3)

   #if 常量表达式

程序段1

   #else 

    程序段2

   #endif

作用：假设表达式的值为真（即非0）。则就对程序段1进行编译。反之对程序段2进行编译。

#include <stdio.h>
 
#define R 3.0   //定义R
 
int main( void )
{
         #ifndefR  //相似于if-else
        
         printf("未定义了R\n" );
        
         #else   
        
         printf("已经有定义R\n" );
        
         #endif  //条件推断结束
        
         return0;
}

【指尖的微笑】错误在所难免，希望得到大家的指正^-^

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