C语言的预编译

由“源代码”到“可执行文件”的过程包括四个步骤：预编译、编译、汇编、链接。所以，首先就应该清楚的首要问题就是：预编译只是对程序的文本起作用，换句话说就是，预编译阶段仅仅对源代码的单词进行变换，而不是对程序中的变量、函数等。

预编译指令的基本知识不作详细介绍，只稍作汇总，重点是后面的我能想到的使用时的注意事项。

1. 基本内容

预编译指令基本分类如下

类别	指令
预定义符号	__FILE__、__LINE__、__DATE__、__TIME__、__STDC__
宏	#define
文件包含	#include
条件编译	#if、#elif、#else、#ifdef、#ifndef、#endif

还有一些指令，名称和功能如下表：

指令	功能
#	空指令
#undef	移除一个空定义
#error	停止编译，并生成错误信息
#line	修改__LINE__和__FILE__的值
#progma	允许编译器提供额外功能

在定义宏的时候，有两个运算符：

运算符	功能
#	将宏参数转换为字符串
##	将多个符号连接成一个标识符

2. 宏定义

1. 一般在宏定义的结尾不加分号。

我们在使用的时候，要加上分号，像我们平时写语句一样。

2. 注意加括号。

在有参数的空定义中，如果含有数值运算，那么就要在“宏整体”和“宏参数”两端都要加上括号。
如：#define max(a, b) ((a)+(b));

3. 注意空格。

在有参数的宏定义中，注意“宏名称”和“参数列表”之间不能有空格。
如：#define max (a, b) ((a)+(b)); 在"max”和”(a, b)”之间不能有空格。

4. 不要使用有副作用的参数区调用宏。

常见的有副作用的参数有：a++，getchar()等。
如：宏定义为#define max (a, b) ((a)+(b)); 那么使用max(i++, j++)调用该宏，会造成 i 或 j 中的一个值增加2，而不是我们期望的 1。

5. 可以使用编译器选项添加宏和移除宏。

我使用的是gcc，添加宏的指令是”-D”，移除宏的指令是”-U”。

6. 宏参数替换的时候，不会替换字符串中的字符。

即不会替换双引号之间的字符，其他的都会被替换，包括单引号之间的。

7. 可以使用#将 宏参数的值 转化为字符串。

直接使用#，是将宏参数的名称转化为字符串。利用下面的技巧（增加一个过渡宏），可以将“宏参数的值”转化为字符串（当宏参数有值时，这时的宏参数常常也是一个宏）。

[cpp] view plain copy print ?

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NUMBER ten /* 宏名称为NUMBER，宏的值为ten */
#define Str(x) #x
#define XStr(x) Str(x) /* 增加的一个过渡宏 */
int main(){
printf("Str(NUMBER) == %s /n", Str(NUMBER));
printf("XStr(NUMBER) == %s /n", XStr(NUMBER));
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}

输出结果为：

[cpp] view plain copy print ?

Str(NUMBER) == NUMBER
XStr(NUMBER) == ten

8. 使用##运算符来实现标识符连接。

不过，不建议使用操作符##来连接标识符，因为这个容易是程序可读性大大降低。

3. 文件包含

1. 要将头文件的定义在保护条件中。

目的是为了防止重复包含头文件。如果你查看过gcc或者其他编译器的源代码，你一定对这个非常熟悉。

例如，你要编写一个头文件，myheader.h，那么你的头文件的内容形式应该为：（定义一个_MYHEADER宏）

[cpp] view plain copy print ?

#ifndef _MYHEADER
#define _MYHEADER 1
/* 中间是你的头文件内容 */
#endif /* _MYHEADER */

2. 注意windows系统和Unix系统的路径符号不同。

可以再#include中指定路径来包含文件，例如 #include “../head.h”。但是注意，windows中使用反斜线”/”作为路径分隔符，而Unix系统使用的是斜线”/”。

3. 可以使用编译器选项来设置搜索路径。

我使用的gcc，使用的-Idir选项，例如： -I"D:/Dev-Cpp/include"。

4. 条件编译

1. #ifdef等价于#if defined()，#ifndef等价于#if !defined()。

2. 在#if中可以使用逻辑操作符（&&、||、!）。在#ifdef 中是不可以使用的，这也是#if的优越点。

[cpp] view plain copy print ?

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define A 1
#define B 0
int main(){
#if defined( A ) && defined( B )
printf("test logic operation in #if /n"); /* 如果上面的逻辑判断成立，那么将打印出一句话；如果不成立，那么就不会打印这句话 */
#endif
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}

运行结果：

[cpp] view plain copy print ?

test logic operation in #if

3. sizeof(int)在预编译阶段是不会被求值的。

只要知道“预编译阶段”在真正的“编译阶段”之前，就很容易理解了。预编译阶段只是对组成源代码中的字符进行作用，从某种意义上来说，它有时甚至不知道它的操作对象是什么，它只是按照既定的规则执行替换。

sizeof(int)，无论是sizeof的解析，还是类型的解析，都是在“编译阶段”才开始的，编译阶段知道它的操作对象是什么。

下面的代码是错误的

[cpp] view plain copy print ?

#if sizeof(int) == 2
printf("precompile sizeof(int)");
#endif

5. 额外注意

把一个预处理指令写成多行的形式，要使用符号”/”，并且在该符号后面应紧跟换行符。而非预处理指令的代码行不需要使用该符号，直接换行即可。原因：编译阶段会自动忽略空白符，而预编译阶段不会。