【C】C语言编译与预处理指令
预处理指令
C语言规定：源程序中可以加入一些预处理指令。但预处理指令并不是C语言本身的组成部分，编译器不能识别它们，不能直接对这些指令进行编译。在使用时需要以“#”开头，用以与C语言区分。
所谓预处理，就是指源程序在进行编译的第一遍扫描（词法分析和语法分析）之前所做的工作由预处理程序完成。当对一个源程序进行编译时，系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分进行处理（代替），处理完毕自动进入对源程序的编译。
宏定义
在C语言源程序中允许用一个标识符来表示字符串，称为宏。宏定义是以“#”开头的，均为预处理命令，同时使用“define”作为宏定义命令。宏定义，根据标识符的形式，大体可以分成两种，分别是变量式宏定义和函数式宏定义。变量式宏定义的书写类似于变量的声明，用来定义常量；函数式宏定义的书写类似于函数，用来定义稍复杂些的带参数的表达式。
变量式宏定义
变量式宏定义也就是不带参数的宏定义，其定义的一般形式为：
#define 标识符 字符串其中：字符串部分可以为浮点数、运算符、字符串、表达式等。比如：
#define PI 3.1415926
#define LARGE >
#define NEWLINE "\n"
#define M (x*x+2*x)在使用标识符代替表达式的时候，需要注意：
- 在表达式中出现了x，那么在主函数中必须定义变量x，否则就会编译错误；
- 宏定义中，表达式两边的括号不能少，否则可能会发生错误。
文件中的宏定义默认是从定义就有效到文件结束，但也可以对其作用范围进行圈定，使用的方法为：
#define /* 宏定义开始 */
... /* 宏定义内容 */
#undef /* 宏定义结束 */宏定义嵌套
在宏定义的过程中，宏也是可以嵌套定义的。比如：
#define A (1+2)
#define B A*A
#define C B+B那么，宏展开对应为：
#define A (1+2)
#define B (1+2)*(1+2)
#define C (1+2)*(1+2)+(1+2)*(1+2)函数式宏定义
函数式宏定义也就是带参数的宏定义，其定义的一般形式为：
#define 标识符(参数列表) 字符串其中：字符串中应包含标识符中的参数。比如：
#define MAX(a,b) a>b?a:b
#define MUL(a,b) (a*b)对于这两个函数我们乍一看没有什么问题，我们看一下下面的例子：
#include
#define MAX(a,b) a>b?a:b
#define MUL(a,b) a*b
int main()
{
int a, b, c, d;
scanf_s("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d);
printf("MAX(%d,%d)=%d\n", a + b, c + d, MAX(a + b, c + d));
printf("MUL(%d,%d)=%d\n", a + b, c + d, MUL(a + b, c + d));
return 0;
} 这段程序的运行结果为：
3 4 5 6
MAX(7,11)=11
MUL(7,11)=29
请按任意键继续. . .我们向函数式宏定义的参数传递的是表达式a+b，c+d，而不是单纯的一个变量，这个时候我们进行代替看一下：
MAX(a + b, c + d)=a + b > c + d ? a + b : c + d
MUL(a + b, c + d)=a + b * c + d- MAX函数我们看一下，根据运算符的优先级和结合性，没有问题；
- MUL函数我们看一下，根据运算符的优先级和结合性，很显然不是我们预期的。
也就是说，在函数式宏定义的时候，我们必须将每个参数用小括号括起来：
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define MUL(a,b) ((a)*(b))宏函数和函数之间的主要区别：
- 两者的定义形式不同：宏定义中只需要给出形式参数，不需要给出形式参数的类型，而在函数定义的时候，必须给出类型；
- 宏函数是由预处理程序处理的，而函数是由编译程序处理的。宏程序调用的时候，仅仅作简单的替代，不作任何计算，而且是在编译之前。函数是在编译之后，在目标程序执行期间，依次求出实参的值，再执行调用；
- 函数调用的时候，不需要求实参的类型和形参的类型相一致。而宏函数则不作任何检查；
- 函数可以使用return进行返回一个值，宏函数不返回值。
多行宏定义
通常宏定义必须是单行的，但是也可以使用多行来定义一个宏，定义的方法就是使用反斜杠“\”。比如：
#define MAX(a,b) \
((a)>(b)?(a):(b))这里第一行的末尾必须是反斜杠，第二行的开头可以为了美观增添一些空格。也就是说，反斜杠后面必须紧跟回车符。
宏定义与操作符的区别：
宏定义是C语言的预处理命令之一，它是一个替代操作，不进行计算和表达式求解，不占用内存和编译时间。
终止宏名的作用域
要终止宏名的作用域，可以使用命令：
#undef 标识符预定义宏
预定义宏是gcc自带的宏定义，用户不需要定义就可以直接用来使用的。分别有__FUNCTION__、__FILE__、__LINE__，它们表示的是函数名、文件名、行号。例如：在文件hello.c中：
#include
int main()
{
printf("%s,%s,%d",__FUNCTION__,__FILE__,__LINE__);
return 0;
} 那么输出结果为：main,hello.c,5
宏展开下的#、##
一般在某些C语言代码中，会发现这样的内容，它们的含义见后面：
#define ABC(x) #x //字符串化
#define DAY(x) day##x //连接符号例如：
#include
#define ABC(x) #x
#define DAY(x) day##x
int main()
{
int day1=10;
printf(ABC(ab\n));
printf("%d\n",DAY(1));
return 0;
} 最终的输出为ab 10。
文件包含
文件包含指令的功能是把指定的文件插入该指令行位置取代指令行，从而把指定的文件和当前的源文件连成一个源文件。我们通常以头文件来编写这些被包含的文件，也就是以.h作为这些文件的扩展名。当然不是非要这样命名才可以。也可以使用.c为扩展名，或者干脆不写扩展名，这样都是允许的。只是使用.h更为普遍而已。
文件包含通常有以下两种形式：
#include "文件名"
#include <文件名>两种文件包含方式的区别：
- <>：文件包含标准头文件。搜索顺序是：从系统目录下开始搜索，然后再搜索PATH环境变量所列出的目录，不搜索当前目录。如stdio.h、assert.h、stdlib.h等；
- ""：文件包含自定义文件。搜索顺序是：从当前目录开始搜索，然后是系统目录和PATH环境变量所列出的目录。如led.h、usart.h、dac.h等。
条件编译
所谓“条件编译”，就是程序的内容指定编译的条件。一般情况下，源程序的所有行都参与编译，但是我们希望部分行在满足一定条件的情况下再进行编译，这就要用到条件编译。
条件编译的形式
一般条件编译的形式有#ifdef、#ifndef、#if三种形式，下面依次介绍：
- #ifdef形式的一般形式如下：
#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif作用是：如果标识符已经被定义了，则对程序段1进行编译；否则编译程序段2。但也可以不写#else分句，也是没有问题的。
其中：标识符是用#define指令进行定义的，程序段可以是语句，可以是命令行。
- #ifndef形式的一般形式如下：
#ifndef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif作用是：如果标识符没有被定义了，则对程序段1进行编译；否则编译程序段2。但也可以不写#else分句，也是没有问题的。
- #if形式的一般形式如下：
#if 表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif作用是：如果if表达式的值非0，则对程序段1进行编译；否则编译程序段2。但也可以不写#else分句，也是没有问题的。
文件嵌套包含和条件编译
由于嵌套包含文件的原因，一个头文件可能会被多次包含在一个源文件中，而使用条件指示符就可以防止这种头文件的重复处理。例如：
#ifndef COMMONEILE_H
#define COMMONFILE_H
...(.h文件内容)
#endif条件指示符检测COMMONFILE_H标识符是否已经被定义了，如果没有定义，就定义并包含头文件到源文件；如果定义了，说明该头文件已经被包含进去了，就不执行接下来的内容，从而达到防止文件的嵌套包含。
GCC对条件编译的支持
使用条件编译还是需要判断某个标识符是否被定义，这还是需要对源代码进行添加和删除操作的，gcc提供了一种方式可以避免。即 gcc -D，使用方法为：
gcc hello -D标识符名 -o hello.c这就相当于在hello.c文件中define了一个标识符，注意-D后面不需要加空格。
assert()宏
assert()宏是在标准库
assert(a == b);当a和b相等时，表达式的结果为true，也就是1；否则为false，也就是0。
断言机制可以和符号常量NDEBUG配合使用，由NDEBUG的符号决定是否启用断言机制。
如果在
#define NDEBUG
#include 这样，源文件中使用的assert()就会被忽略掉。在某些系统里，断言机制默认是不可使用的，在这种情况下，需要开启断言机制：
#undef NDEBUG
#include 