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C语言第十一回合:预处理命令的集中营

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.         文件包含”处理

3.         条件编译

 

预处理命令:可以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、文件包含、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不带参数的宏定义

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,便于区别。但也可以是小写的

(2)使用宏名替换可以减少代码量,易于维护

(3) 宏定义不是C语句,所以不必在末尾加分号。如果加了分号,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)      可以用#undef命令中止宏定义的作用域,否则其作用域由开始定义本文件结束。

//#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。如果没有这条语句提示redefined
        
         #define N 30   //N替代 30
        
         printf( "%d\n", N );
        
    return 0; 
}


(5)宏定义时,可以引用已定义的宏名,可以层层置换

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,即使与宏名相同,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;
}

运行结果:

string

hello,world! 

 

(7)      宏定义有别于变量的定义,宏定义只做字符替换,不分配存储空间

 

b 带参数的宏定义

作用:进行参数的替换

格式:#define宏名(参数表)  字符串

[ 1 ]ADD带参数的宏

#include <stdio.h>
 
//带参数的宏替换
#define ADD( a, b ) ( (a)+ (b) ) //每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带参数的宏替换。可以求数组的长度(记住sizeof的使用有限制!)

/*
使用说明:
    strlen()函数只能求字符串的长度
         sizeof不能求作为传递参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; 
}

运行结果:

array的长度为13

 

PS:

(1)     对于带参数的宏,按从左到有进行置换,如果字符串中的字符不是参数字符(如a+ b中的+)要保留。

(2)      在宏定义的宏名与参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:函数与宏的区别

(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)     宏的替换不占用运行时间,只占用编译时间;而函数则占用运行时间(即分配单元、值传递、返回等)

       

B: 文件包含处理

“文件包含”处理:一个源文件可以将另外一个源文件的全部包含进来。

格式:(a)#include“文件名”

         (b)#include <文件名>

两种格式的区别:使用尖括号表示在包含文件(即库文件)目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置),而不在源文件目录去查找;使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找,若未找到才到包含目录(库文件)中去查找。

PS:

(1)  一个#include命令只能包含一个源文件,多个源文件要多个#include的命令

(2)    如果文件1要包含文件2,而文件2要包含文件3,则可以在文件1中用两个#include命令分别包含文件2和文件3,而且文件3必须出现在文件2前。

(3)  文件包含可以嵌套使用,即一个包含文件可以包含一个被包含的文件

(4)  被包含文件(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,如果file2.h中有全局静态变量,它也在file1.h文件中有效,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:如果标识符被#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。如果没有程序段2,可以对#else省略。

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

(2)

     #ifndef 标识符 

程序段1

#else

    程序段2 

    #endif

作用:如果标识符没有被#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:如果表达式的值为真(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  //类似于if-else
        
         printf("没有定义了R\n" );
        
         #else   
        
         printf("已经有定义R\n" );
        
         #endif  //条件判断结束
        
         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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