C学习笔记（9）--- 预处理器，头文件

1.预处理器：

预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。

我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。

所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。具体的列表可以在网上找到，这里不再复述。

a.几个常用的：

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20  （所有的MAX_ARRAY_LENGTH 替换为 20）

#include <stdio.h> 

#include "myheader.h"   (这两行指令告诉 CPP 从系统库中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。下一行告诉 CPP 从本地目录中获取 myheader.h，并添加内容到当前的源文件中。)

b.预定义宏：

不能修改的预定义宏，可以根据情况使用：

__DATE__    当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。

__TIME__       当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量

__FILE__        这会包含当前文件名，一个字符串常量。

__LINE__      这会包含当前行号，一个十进制常量。

__STDC__     当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。

c.预处理器运算符:

宏延续运算符（\）:一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符.

字符串常量化运算符（#）:在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）。在宏中使用的该运算符有一个特定的参数或参数列表.

标记粘贴运算符（##）:宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。

d.参数化的宏:

CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数:

int square(int x)

{

return x * x;

}

这段代码可以用宏重写：

#define square(x) ((x) * (x))      //注意所有的参数都要括号，不然运算错误

2.头文件调用：

头文件是扩展名为 .h 的文件，包含了 C 函数声明和宏定义，被多个源文件中引用共享。有两种类型的头文件：程序员编写的头文件和编译器自带的头文件。

在程序中要使用头文件，需要使用 C 预处理指令 #include 来引用它。前面我们已经看过 stdio.h 头文件，它是编译器自带的头文件。

引用头文件相当于复制头文件的内容，但是我们不会直接在源文件中复制头文件的内容，因为这么做很容易出错，特别在程序是由多个源文件组成的时候。

A simple practice in C 或 C++ 程序中，建议把所有的常量、宏、系统全局变量和函数原型写在头文件中，在需要的时候随时引用这些头文件。

a.引用：

#include <file>  //引用的是编译器的类库路径里面的头文件。

或者 

#include "file"  //引用的是你程序目录的相对路径中的头文件，如果在程序目录没有找到引用的头文件则到编译器的类库路径的目录下找该头文件。

都可以。

b.具体操作:

#include 指令会指示 C 预处理器浏览指定的文件作为输入。预处理器的输出包含了已经生成的输出，被引用文件生成的输出以及 #include 指令之后的文本输出。

int x;

#include "header.h"     // 假如头文件里只有“char *test (void);” ，这一段就会被那句话替代

int main (void) {

puts (test ());

}

c. 只引用一次：

如果一个头文件被引用两次，编译器会处理两次头文件的内容，这将产生错误。为了防止这种情况，标准的做法是把文件的整个内容放在条件编译语句中.

#ifndef HEADER_FILE

#define HEADER_FILE

。。。 //头文件列表

#endif

d.有条件的引用：

有时需要从多个不同的头文件中选择一个引用到程序中。例如，需要指定在不同的操作系统上使用的配置参数：

#if SYSTEM_1

# include "system_1.h"

#elif SYSTEM_2

# include "system_2.h"

#elif SYSTEM_3

...

#endif

但是如果头文件比较多的时候，这个方法不是很好，所以我们用下面：

#define SYSTEM_H "system_1.h"

...

#include SYSTEM_H

SYSTEM_H 会扩展，预处理器会查找 system_1.h，就像 #include 最初编写的那样。SYSTEM_H 可通过 -D 选项被您的 Makefile 定义。

sub:在有多个 .h 文件和多个 .c 文件的时候，往往我们会用一个 global.h 的头文件来包括所有的 .h 文件，然后在除 global.h 文件外的头文件中 包含 global.h 就可以实现所有头文件的包含，同时不会乱。方便在各个文件里面调用其他文件的函数或者变量。