C和指针 第十四章 预处理器 头文件

编写一个C程序，第一个步骤称为预处理，预处理在代码编译之前，进行一些文本性质的操作，删除注释、插入被include的文件、定义替换由#define定义的符号，以及确定代码的部分内容是否应该按照条件编译

共有五个预处理指令：

预定义指令：define

条件编译:#if， #elif，#else，#endif，#ifdef，#ifndef

文件包含#include

编译错误:#error指令

#progma指令

一、预定义指令：define

#define name stuff

define为数值命名一个符号，每当有name出现时，就会被替换成stuff。多行命名可以用\分隔开每行。define机制包括一个规定，允许把参数替换到文本中，称为宏(macro).

#define name(paramater-list) stuff

其中parameter-list是由逗号分隔的符号列表，可以出现在stuff中。name和左括号直接不可以有空格，不然会被当做stuff一部分处理。

#define MUT(x, y) x *y

如果MUT(3+1, 1+2)会被展开成：

3+1 * 1+ 2

为了避免宏展开时，参数中操作符或邻近操作符之间作用，导致意外，应该使用括号将宏参数括起来。

#define MUT(x, y) (x) *(y)

#define替换

预处理时，字符串常量的值并不进行检查，所以如果需要把宏参数，插入到字符串中，有两种方法：

1.该方法只可以用于字符串参数，利用字符串相邻自动链接特性。

#include <stdio.h>
#define PRINT(FORMAT, VALUE) printf("The FORMAT is "FORMAT"\n", VALUE)

int main()
{
    PRINT("%d", 10);
    return 0;
}

该方法只可以用于字符串。运行：

2.利用define预处理的宏参数进行转换,#arg被替换成arg代表的参数的字符串形式"arg"。

#include <stdio.h>
#define PRINT(FORMAT, VALUE) printf("The "#VALUE" value is "FORMAT"\n", VALUE)

int main()
{
    int x = 1;
    PRINT("%d", x + 10);//x+10被替换成"x+10"
    return 0;
}

运行：

宏与函数：

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

表达式中求较大值，利用宏来实现的优点是，宏是无类型的，但是会在每一处调用进行展开。宏还可以做一些函数无法实现的

#define MALLOC(n, type) ((type *)malloc(sizeof (type) * (n)))

申请n个type类型的内存空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MALLOC(n, type) ((type *)malloc(sizeof (type) * (n)))

int main()
{
    char *str;
    str = MALLOC(10, char);
    strcpy(str, "yang");
    printf("%s", str);

    return 0;
}

运行：

带副作用的宏：

如果宏参数在宏定义中出现次数超过一次，这个参数如果具有副作用，那么这个宏带有副作用。

#include <stdio.h>

#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main()
{
    int x = 1;
    int y = 2;
    printf("%d", MAX(++x, ++y));

    return 0;
}

运行：++具有副作用

#undef 移除一个宏定义

#include <stdio.h>

#define NUM 100

int main()
{

    printf("%d",NUM);
#undef NUM
    printf("%d", NUM);//此处将报错，以及移除宏定义了

    return 0;
}

　　运行：

二、条件编译:#if， #elif，#else，#endif，#ifdef，#ifndef

利用条件编译，可以选择代码一部分是正常编译还是完全忽略。

#include <stdio.h>
#define DEBUG 1

//#if对后面的表达式求值，如果非零(真)那么运行
#if DEBUG
    #define NUM -100
#else
    #define NUM 100
#endif

int main()
{
    printf("%d",NUM);

    return 0;
}

还支持#elif, 运行：

是否被定义：#ifdef , #ifndef

#ifdef DEBUG
    #define NUM -100
#else
    #define  DEBUG 1
    #define  NUM 100
#endif

三、 文件包含#include

#include指令使另一个文件的内容被加入，被编译。当应用系统函数库文件时，使用中括号

#include <file.h>

当引入本地文件时，使用双引号

#include "file.h"

编译器先在本地查找头文件，如果找不到再去系统标准位置查找。

如果一个头文件，被多个文件包含，多个文件直接互相包含，会导致多次包含。可以使用条件编译，使头文件只被包含一次。

#ifndef __HEADFILE_H
#define __HEADFILE_H
//然后进行函数的声明等等
#endif

这样头文件，就只会被包含一次。但预处理器仍将读取这个文件，只是文件内容会被忽略。

四、#error指令

用于编译时生成错误信息

#ifndef SUCCESS
#error NO SUCCESS
#endif

五、#progma指令

因编译器而异，允许一些编译选项或其他方式无法实现的一些处理方式。如把汇编插入到C代码中