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1、第第1010章章 编译预处理编译预处理 以前程序中见到的以以前程序中见到的以“#”号开头的命令就是预处理命令。号开头的命令就是预处理命令。如包含命令如包含命令#include，宏定义命令宏定义命令#define等。预处理是指在编译等。预处理是指在编译中中 第一遍扫描第一遍扫描(词法扫描和语法分析词法扫描和语法分析)之前所作的工作。对一个源之前所作的工作。对一个源文件进行编译时，系统自动引用预处理程序对源程序中的预处理文件进行编译时，系统自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕后自动进入源程序的编译。部分作处理，处理完毕后自动进入源程序的编译。C语言提供了多种预处理功能，如宏定义
2、、文件包含、条件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。编译等。10.1 宏宏 10.2 文件包含文件包含 10.3 条件编译条件编译退出退出10.1 宏宏 用一个标识符来替换程序中的一个字符串，称为用一个标识符来替换程序中的一个字符串，称为“宏替换宏替换”。这样可以使程序更简洁。被定义为这样可以使程序更简洁。被定义为“宏宏”的标识符称为的标识符称为“宏名宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名宏名”，都用宏定义中，都用宏定义中的字符串去代换，这称为的字符串去代换，这称为“宏展开宏展开”。宏展开时不进行语法检查。宏展开时不进行语法检查
3、。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处宏代换是由预处理程序自动完成的。理程序自动完成的。在在C语言中，语言中，“宏宏”分为有参数和无参数两种。分为有参数和无参数两种。10.1.1 10.1.1 10.1.1 10.1.1 无参宏定义无参宏定义无参宏定义无参宏定义 无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为：无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为：#define define 宏名宏名宏名宏名 宏体宏体宏体宏体 其中的其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的开头的均为预处理命令。均为预处理命令。
4、“define”为宏定义命令。为宏定义命令。宏名是一个标识符，其中不能有空格，也不能使用引号宏名是一个标识符，其中不能有空格，也不能使用引号()括起来。括起来。宏体是字符串，可以是常数、表达式或语句，甚至可以是多宏体是字符串，可以是常数、表达式或语句，甚至可以是多个语句。个语句。【例【例10-1】(见课本）见课本）1 宏替换时并不进行语法检查宏替换时并不进行语法检查 宏定义是用宏名来表示一个字符串，宏展开时又以该字符串宏定义是用宏名来表示一个字符串，宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串中可以含任何字符，取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串中可以含任何字符，可以是常数，也
5、可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查。可以是常数，也可以是表达式，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。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。2 不必加分号不必加分号 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则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置换。连分号也一起置换。3 宏定义应在函数外，引用之前宏定义应在函数外，引用之前 宏定义必须写在函数之外，通常在引用之前定义，其作用域宏定义必须写在函数之外，通常在引用之前定义，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。为宏定义命令起到源程序结束。4 可以撤消宏可以撤消
6、宏 如要撤消宏，终止其作用域可使用如要撤消宏，终止其作用域可使用#undef命令。命令。【例【例10-2】(见课本）见课本）5 宏名不可使用引号宏名不可使用引号 对程序中用双引号括起来的字符串，即使与宏名相同，预处对程序中用双引号括起来的字符串，即使与宏名相同，预处理程序也不对其作宏代换。理程序也不对其作宏代换。【例【例10-3】(见课本）见课本）【例【例10-4】(见课本）见课本）6 宏定义允许嵌套，但不能递归定义宏定义允许嵌套，但不能递归定义 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。宏名。
7、在宏展开时由预处理程序层层代换。【例【例10-5】(见课本）见课本）7 使用大写使用大写 习惯上宏名用大写字母表示，以便于与变量区别。但也允许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。用小写字母。8 在输出格式中的应用在输出格式中的应用 把把“输出格式输出格式”语句作为宏定义，可以减少书写麻烦。语句作为宏定义，可以减少书写麻烦。【例【例10-6】(见课本）见课本）10.1.2 10.1.2 10.1.2 10.1.2 带参数的宏带参数的宏带参数的宏带参数的宏 宏可以带有参数，可以像函数那样，一次定义多次使用。在宏可以带有参数，可以像函数那样，一次定义多次使用。在宏定义中的
8、参数称为形式参数，宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数。在宏调用中的参数称为实际参数。宏替换只能是字符替换。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展宏替换只能是字符替换。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参，这种代替是字符代替。开，而且要用实参去代换形参，这种代替是字符代替。带参宏定义的一般形式为：带参宏定义的一般形式为：#define define 宏名宏名宏名宏名(形参列表形参列表形参列表形参列表)宏体宏体宏体宏体 在字符串中含有各个形参。在字符串中含有各个形参。【例【例10-7】(见课本）见课本）1 定义中不能有多余空格定义中不能有多余空格 带参宏定
9、义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。例如把：带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。例如把：#define MIN(a,b)(ab)?a:bdefine MIN(a,b)(ab)?a:b 不能写为：不能写为：#define MIN (a,b)(ab)?a:bdefine MIN (a,b)(ab)?a:b。2 实参可以是表达式实参可以是表达式 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式。式。【例【例10-8】(见课本）见课本）3 宏体及各个形参最好用括号括起来宏体及各个形参最好用括号括起来 在宏定义中，字符串内的形参通常要
10、用括号括起来以避免出在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。错。【例【例10-9】(见课本）见课本）4 宏可以定义多个语句宏可以定义多个语句 宏定义也可用来定义多个语句，在宏调用时，把这些语句又宏定义也可用来定义多个语句，在宏调用时，把这些语句又代换到源程序内。代换到源程序内。【例【例10-10】(见课本）见课本）5 带参的宏与带参函数的区别带参的宏与带参函数的区别 带参的宏和带参函数很相似，但有本质上的不同。通俗地说，带参的宏和带参函数很相似，但有本质上的不同。通俗地说，宏不过是宏不过是“占地方、占位置占地方、占位置”，而没有实际的影响。，而没有实际的影响。10.2 文件包含
11、文件包含10.2.1 10.2.1 文件包含的概念文件包含的概念 文件包含是预处理程序的一个重要功能。文件包含是预处理程序的一个重要功能。文件包含就是把另外一个文件的内容包括进来。文件包含就是把另外一个文件的内容包括进来。文件包含命令行的一般形式为：文件包含命令行的一般形式为：#include include 文件名文件名文件名文件名 也可以使用如下格式也可以使用如下格式:#include include 在前面我们已多次用此命令包含过库函数的头文件。例如：在前面我们已多次用此命令包含过库函数的头文件。例如：#include include.h#include#include 在程序设计过程中
12、，一个大的程序可以分为多个模块，由多在程序设计过程中，一个大的程序可以分为多个模块，由多个程序员分别编程。有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成个程序员分别编程。有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件，在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可使用。一个文件，在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可使用。这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，从而节省时这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，从而节省时间，并减少出错。间，并减少出错。10.2.2 10.2.2 10.2.2 10.2.2 文件包含的注意事项文件包含的注意事项文件包含的注意事项文件包含的注意事项 对文件包含命令
13、还要说明以下几个方面。对文件包含命令还要说明以下几个方面。1 两种命令格式的区别两种命令格式的区别 包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号括起来。括起来。这两种形式的区别在于查询文件的方式不同：使用尖括号表这两种形式的区别在于查询文件的方式不同：使用尖括号表示在包含文件目录中去查找示在包含文件目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置包含目录是由用户在设置环境时设置的的)，而不在源文件目录去查找；使用双引号则表示首先在当前的，而不在源文件目录去查找；使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查找。
14、源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查找。2 包含的文件数目包含的文件数目 一个一个include命令只能指定一个被包含文件，若有多个文件要命令只能指定一个被包含文件，若有多个文件要包含，则需用多个包含，则需用多个include命令。命令。3 嵌套嵌套 文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。一个文件。10.3 10.3 条件编译条件编译 条件编译就是按不同的条件去编译条件编译就是按不同的条件去编译不同的程序部分，因而产生不同的目标不同的程序部分，因而产生不同的目标代码文件。代码文件。条件编译有三种形式，下面分别介
15、条件编译有三种形式，下面分别介绍。绍。10.3.1 10.3.1 10.3.1 10.3.1 第一种形式第一种形式第一种形式第一种形式 这种形式采用如下格式：这种形式采用如下格式：#ifdef ifdef 标识符标识符标识符标识符 程序段程序段程序段程序段1 1#elseelse 程序段程序段程序段程序段2 2#endifendif 它的功能是，如果标识符已被它的功能是，如果标识符已被#define命令定义过则对程序段命令定义过则对程序段1进行编译；否则对程序段进行编译；否则对程序段2进行编译。进行编译。如果没有程序段如果没有程序段2(它为空它为空)，本格式中的，本格式中的#else可以没有，
16、可以没有，即即可以写为：可以写为：#ifdef ifdef 标识符标识符标识符标识符 程序段程序段程序段程序段#endifendif 【例例10-11】(见课本）见课本）10.3.2 10.3.2 10.3.2 10.3.2 第二种形式第二种形式第二种形式第二种形式 这种形式采用如下格式：这种形式采用如下格式：#ifndef ifndef 标识符标识符标识符标识符 程序段程序段程序段程序段1 1#else else 程序段程序段程序段程序段2 2#endifendif 与第一种形式的区别是将与第一种形式的区别是将“ifdef”改为改为“ifndef”。它的功它的功能是，如果标识符未被能是，如果
17、标识符未被#define命令定义过则对命令定义过则对“程序段程序段1”进行编进行编译，否则对译，否则对“程序段程序段2”进行编译。这与第一种形式的功能正相反。进行编译。这与第一种形式的功能正相反。10.3.3 10.3.3 10.3.3 10.3.3 第三种形式第三种形式第三种形式第三种形式 这种形式采用如下格式：这种形式采用如下格式：#if if 常量表达式常量表达式常量表达式常量表达式 程序段程序段程序段程序段1 1#else else 程序段程序段程序段程序段2 2#endifendif 它的功能是，如常量表达式的值为真它的功能是，如常量表达式的值为真(非非0)，则对程序段，则对程序段1
18、进进行编译，否则对程序段行编译，否则对程序段2进行编译。因此可以使程序在不同条件下，进行编译。因此可以使程序在不同条件下，完成不同的功能。完成不同的功能。条件编译当然也可以用条件语句来实现。条件编译当然也可以用条件语句来实现。但是用条件语句将但是用条件语句将会对整个源程序进行编译，生成的目标代码程序很长；而采用条会对整个源程序进行编译，生成的目标代码程序很长；而采用条件编译，则根据条件只编译其中的程序段件编译，则根据条件只编译其中的程序段1或程序段或程序段2，生成的目，生成的目标程序较短。如果条件选择的程序段很长，采用条件编译的方法标程序较短。如果条件选择的程序段很长，采用条件编译的方法是十分必要的。是十分必要的。