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c语言学习笔记---预编译
专题三：
1) 预编译
处理所有的注释，以空格代替，
将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义，
处理条件编译指令#if，#ifdef，#elif，#else，#endif
处理#include，展开呗包含的文件，
保留编译器需要使用的#pragma指令，
预处理指令：gcc-E file.c –o hello.i
编译:
对于处理文件进行一系列词法分析，语法分析和语义分析
语法分析主要分析关键字，表示符，立即数是否合法，语法分析主要分析表达式是否遵循语法规则
语义分析子啊语法分析的基础上进一步分析表达式是否合法
分析结束后进行代码优化生成相应的汇编代码文件
编译指令：gcc –s file.c –o hello.s
汇编：汇编器将汇编代码转变为机器可以执行的指令，
每个汇编句几乎都对应一条机器指令
汇编指令：gcc –c file.s –o hello.o
链接器的意义
连接器的主要作用是各个模块之间相互引用的部分处理好，
使得各个模块之间能够正确的衔接。
模块拼装: 静态链接，(file1.o，file2.o,libc.a)-à链接器（linker）-àa.out
动态链接：file1.cà编译器（gcc）àfile1.oà连接器(linker)àa.out
Lib1.soàstub1à连接器（linker）àa.out
Lib2.soàstub2à链接器（linker）àa.out
编译器将编译工作主要分为预处理，编译和汇编三部
连接器的工作是各个独立的模块链接为可执行程序，
静态链接在编译期完成，动态链接在运行期完成，
2)宏定义与使用分析：
定义宏常量:
#define定义宏常量可以出现代码的任何地方
#define从本行开始，之后的代码都可以使用这个宏常量
#define ERROR -1
#define PI 3.1415926
#define PATH_2 “D:\Delphi\C\Topic3.ppt”
#define PATH_1 D:\Delphi\C\Topic3.ppt
#define PATH_3 D:\Delphi\c\
Topic3.ppt
顶哟宏表达式
#define 表达式给有函数调用的假象，却不是函数，
#define表达式可以比函数更强大
#define 表达式比函数更容易出错
#define SUM(a,b) (q)+(b)
#define MIN(a,b) ((a)<(b)? (a):(b))
#define DIM(a) () (sizeof (a)/sizeof(*a))
以上宏表达式有没有问题？完全等价函数吗？
宏表达式与函数的对比
宏表达式在预编译期被处理，编译器不知道宏的存在，
宏表达式用”实参”完全替代形参，不进行任何运算，
宏表达式没有任何的调用的开销
宏表达式不能出现定义
#define FAC(n) ((n>0)? (FAC(n-1)+1):0)
Int j=FAC(100);
宏定义的常量或表达式是否有作用或限制
Int f1（int a， int b）
{
#define MIN(a,b) ((a)<(b)?a:b)
Return MIN(a,b);
}
Int f2 (int a,int b,int c)
{
Return MIN (MIN(a,b),c);
}
Int main ()
{
Printf (“%d\n”,f1(2,1));
Printf(“%d\n”,f2(5,3,2));
Return 0;
}
强大的内置宏，
_FILE_------被编译的文件名-----file1.c
_LINE_------当前行号---25
_DATE_-------编译时的日期------Jan 31 2012
_TIME_ -------编译时的时间 ----17:01:01
_STDC_ -------编译器是否遵循标准C规范—1
定义日志宏
#define f(x) ((x)-1)
上面的宏定义代表什么意思
宏定义对空格没敢吗？宏”调用”对空格敏感吗？
条件编译使用分析
条件编译的行为类似于C语言中的if…else
条件编译是预编译指示命令，用于控制是否编译某段代码
#define c1
Int main()
{
#if(c==1)
Printf(“This is first printf …\n”);
#else
Printf(“This is second printf …\n”);
#endif
Return 0;
}
#include 的困惑
#include 的本质将已经存在的文件内容嵌入到当前文件中，
#include的间接包含同样会产生嵌入文件内容的动作
条件编译的意义
条件编译使得我们可以按不同的条件不同代码段，因而可以产生不同的目标代码
#if…#else…#endif被预编译器处理；而if…else语句被编译器处理，必然被编译进目标代码
实际工程条件编译主要用于一下两种情况：
不同的产品线共用一份代码
区分编译产品的调试版和发布版
总：小结
条件编译的使用：
通过编译器命令行能够定义预处理器使用的宏
条件编译可以避免重复包含头同一头文件，
条件编译是在工程开发中可以区别不同产品线的代码，
条件编译可以定义产品的发布版和调试版
#error的用法：
#error用于生成一个编译错误的消息，并停止编译；
用法：#error message 注：message 不需要用双引号围，
#error编译指示字用于自定义程序员特有的编译错误消息类似的，#warning 用于生成编译警告，但不会停止编译。
#error 和 #warning的使用：自定义错误消息
#line的用法：
#line用于强制指定新的行号和编译文件名，并对源程序的代码重新编号
用法：
#line number filenames 注：filename 可省略
#line 编译指示字的本质是重定义_LINE_和_FILE_
#pragma预处理分析：#pragma是编译器指示字，用于指示编译器完成一些特定的动作，
#pragma 所定义的很多指示字是编译器和操作系统特有的，
#pragma 在不同的编译器间是不可移植的
预处理器将忽略它不认识的#pragma指令，
两个不同的编译器可能以两种不同的方式解释同一条#pragma指令，
一般用法：#pragma parameter 注：不同的Parameter参数语法和意义 各不相同的
#pragma message ：
message参数在大多数的编译器中都有相似的实现，
message参数在编译时输出消息到编译输出窗口中，
message可用域代码的版本控制，注：message是VC特有的编译器指示字，GCC中将其忽略。
#pragma 在不同编译器下的使用示例：
#pragma pack
什么是内存对齐？
不同类型的数据在内存中按照一定的规则排列；而不是数序的一个接一个的排放，这就是对齐
struct Test1
｛
char c1;
short s;
char c2;
int i;
｝
struct Test2
{
char c1;
char c2;
short s;
int i;
}
两种类型所占的内存空间是否相同？
#pragma pack
为什么需要i内存对齐？
cpu对内存的读取不是连续的，而是分成块读取的，块的大小只能是1、2、4、8、16字节
当读取操作的数据未对齐，则需要两次总线周期来访问内存，因此性能会大打折扣。
某些硬件平台只能从规定的地址处去某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
#pragma pack
#pragma pack 能够改变编译器的默认对i去方式
#pragma pack （2） #pragma pack(4)
struct Test1 struct Test2
｛ {
char c1; char c1;
short s; char c2;
char c2; short s;
int i; int i;
｝ }
#pragma pack () #pragma pack()
sizeof(struct Test1)=?
sizeof(struct Test2)=?
#pragma pack:
struct 占用的内存大小
第一成员起始于0偏移处，
每个成员按其类型大小和指定对齐参数n中较小的一个进行对齐，
偏移地址和成员占用大小均需对齐
结构体成员的对齐参数为其所有成员使用的对其参数的最大值
结构体总长度必须为所有对齐参数的整数倍，
课后思考：
结构体变量是否可以直接用memcmp函数进行相等判断？为什么？
#和##晕窜使用解析：
#运算符：
#运算符用于在预编译期将宏参数转为字符串
#include <stdio.h>
#define CONVERS(x) #x
int main ()
{
printf ("%s\n",CONERS(Hello world!));
printf ("%s\n",CONVERS(100));
printf ("%s\n",CONVERS(while))；
printf("%s\n",CONVERS(return));
return 0;
}
#运算符在宏中的妙用：
## 运算符：
##运算符用于在预编译期粘连两个符号
#include<stdio.h>
#define NAME (n) name##n
int main()
{
int NAME (1);
int NAMR(2);
NAME (1)=1;
NAME(2)=2;
printf ("%d\n",NAME(1));
printf("%d\n",NAME(2));
return 0;
}
利用##定义结构类型：
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