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c语言预处理

原创
05/13 14:22
阅读数 16281

在编译之前对源文件进行简单加工的过程,就称为预处理(即预先处理、提前处理)
预处理主要是处理以#开头的命令,例如#include <stdio.h>等。预处理命令要放在所有函数之外而且一般都放在源文件的前面
预处理是C语言的一个重要功能,由预处理程序完成。当对一个源文件进行编译时,系统将自动调用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理,处理完毕自动进入对源程序的编译。
编译器会将预处理的结果保存到和源文件同名的.i文件中,例如 main.c 的预处理结果在 main.i 中。和.c一样,.i也是文本文件,可以用编辑器打开直接查看内容。

C语言提供了多种预处理功能,如宏定义、文件包含、条件编译等,合理地使用它们会使编写的程序便于阅读、修改、移植和调试,也有利于模块化程序设计。
#define 叫做宏定义命令,它也是C语言预处理命令的一种
所谓宏定义,就是用一个标识符来表示一个字符串,如果在后面的代码中出现了该标识符,那么就全部替换成指定的字符串。
在预处理阶段,对程序中所有出现的“宏名”,预处理器都会用宏定义中的字符串去代换,这称为“宏替换”或“宏展开”。

宏定义是由源程序中的宏定义命令#define完成的,宏替换是由预处理程序完成的
宏定义的一般形式为:
#define 宏名 字符串
#表示这是一条预处理命令,所有的预处理命令都以 # 开头。宏名是标识符的一种,命名规则和变量相同。字符串可以是数字、表达式、if 语句、函数等。
这里所说的字符串是一般意义上的字符序列,不要和C语言中的字符串等同,它不需要双引号
程序中反复使用的表达式就可以使用宏定义,例如:
#define M (n*n+3*n) 大写 括号内为表达式,括号不能省略
它的作用是指定标识符M来表示(y*y+3*y)这个表达式。在编写代码时,所有出现 (y*y+3*y) 的地方都可以用 M 来表示,而对源程序编译时,将先由预处理程序进行宏代替,即用 (y*y+3*y) 去替换所有的宏名 M,然后再进行编译

1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,这只是一种简单粗暴的替换。字符串中可以含任何字符,它可以是常数、表达式、if 语句、函数等,预处理程序对它不作任何检查,如有错误,只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。

2) 宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起替换。

3) 宏定义必须写在函数之外,其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令

#define PI 3.14159
#include <stdio.h>
int main()
{
float s,a;
a=2;
s=PI*a*a;
printf("圆的面积=%f",s);
#undef PI
s=PI*a*a;
printf("圆的面积=%f",s);
}
#undef PI

 


4) 代码中的宏名如果被引号包围,那么预处理程序不对其作宏代替,例如:
#include <stdio.h>
#define OK 100
int main(){
printf("OK\n");
return 0;
}
运行结果:
OK

该例中定义宏名 OK 表示 100,但在 printf 语句中 OK 被引号括起来,因此不作宏替换,而作为字符串处理

5) 宏定义允许嵌套,在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名,在宏展开时由预处理程序层层代换。例如:
#define PI 3.1415926
#define S PI*y*y /* PI是已定义的宏名*/
对语句:
printf("%f", S);
在宏代换后变为:
printf("%f", 3.1415926*y*y);

6) 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。

7) 可用宏定义表示数据类型,使书写方便。例如:
#define UINT unsigned int
在程序中可用 UINT 作变量说明:
UINT a, b;
应注意用宏定义表示数据类型和用 typedef 定义数据说明符的区别。宏定义只是简单的字符串替换,由预处理器来处理;而 typedef 是在编译阶段由编译器处理的,它并不是简单的字符串替换,而给原有的数据类型起一个新的名字,将它作为一种新的数据类型。

请看下面的例子:
#define PIN1 int *
typedef int *PIN2; //也可以写作typedef int (*PIN2);
从形式上看这两者相似, 但在实际使用中却不相同。

下面用 PIN1,PIN2 说明变量时就可以看出它们的区别:
PIN1 a, b;
在宏代换后变成:
int * a, b;
表示 a 是指向整型的指针变量,而 b 是整型变量。然而:
PIN2 a,b;
表示 a、b 都是指向整型的指针变量。因为 PIN2 是一个新的、完整的数据类型。由这个例子可见,宏定义虽然也可表示数据类型, 但毕竟只是简单的字符串替换。在使用时要格外小心,以避出错。

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