第十一篇（C语言终篇）typedefy关键字，自定义头文件，GCC编译过程中文件转化，宏定义和条件编译详解。
一、typedef关键词。
1、什么是typedef，它是干嘛用的？
typedef其实就是type + define，作用就是给一种数据类型(基本数据类型/非基本数据类型)取一个别名。
例如：
给int这种类型取一个新的别名叫aaa --> 很少给基本数据类型取新的名字 0.00001%
给struct person这种类型取一个新的别名person --> 大部分时候都是给复杂类型取别名 --> 好处： 定义变量与普通变量一样 99.999%
struct person --> 新的别名： person
再定义变量： person a;
总结：简化复杂的数据类型。
2、如何使用typedef给类型取新的别名？
例子1： 给int这种类型取一个新的别名叫aaa
1）在代码中定义一个整型变量，变量名以类型的新名来命名。 int aaa ---> aaa就是整型变量的变量名
2）在这个定义的变量语句的前面加typedef typedef int aaa ---> aaa就是int这种类型的新名字
3）在后面的代码中定义整型变量 aaa a; ---> 前面的aaa就是数据类型 后面的a就是变量名
----------------------------------
#include
typedef int aaa;
int main(int argc,char *argv[])
{
aaa a = 10;
printf("a = %d\n",a);
return 0;
}
----------------------------------
例子2： 给struct person这种类型取新名叫person。
struct person{
char name[10];
int age;
};
1）在代码中定义一个结构体变量，变量名以类型的新名来命名。 struct person person --> person就是结构体变量的变量名。
2）在这个定义的变量语句前面加typedef typedef struct person person --> person就是struct person的新别名。
3）在后面的代码中定义结构体变量 person ggy; --> 前面person就是数据类型 ggy就是结构体变量名
3、已知typedef取别名的代码，求出是谁替代谁？
例子1： 已知typedef int aaa; 请问是谁替代谁？
1）先将typedef去掉 int aaa
2）剩余的语句中肯定有"数据类型 + 变量名" 数据类型：int 变量名： aaa
3）结果就是该变量名替代了数据类型 aaa 替代了 int
例子2： 已知 typedef void (*sighandler_t)(int) 请问是谁替代谁？
1）先将typedef去掉 void (*sighandler_t)(int)
2）剩余的语句中肯定有"数据类型 + 变量名" 数据类型：void (*)(int) 变量名：sighandler_t
3）结果就是该变量名替代了数据类型 sighandler_t 替代了 void (*)(int)
-------------------------------
void func(int a)
void(*p)(int) = func; 嫌弃void(*)(int)太复杂，想给void(*)(int)取一个新的别名叫 sighandler_t
typedef void(*sighandler_t)(int)
以前: void (*p)(int)
现在: sighandler_t p
-------------------------------
补充关于结构体的笔记：
-------------------------------------------
struct person{
char name[20];
int age;
};
struct person --> 结构体的数据类型
struct person a --> 定义一个结构体变量
struct person *p--> 定义一个结构体指针
--------------------------------------------
struct person{
char name[20];
int age;
}a; --> 定义一个结构体变量
--------------------------------------------
struct person{
char name[20];
int age;
};
typedef struct person person; //将struct person这种数据类型取一个新的别名叫person
等价于
typedef struct person{
char name[20];
int age;
}person,*ptype; ---> 给struct person取一个新的别名叫person
---> 给struct person*取一个新的别名叫ptype
二、自定义头文件。
1、自定义头文件一定要写的吗？
不一定。
2、什么时候需要写？
当声明的内容比较多的时候，就会将声明的内容写入到文件中。
3、可以写到自定义头文件的内容有哪些？
1）系统的头文件： #include
2）结构体声明：
struct person{
char name[10];
int age;
};
3）函数声明： void func(int a,int b);
4）宏定义：#define OK 0
4、自定义头文件的格式是什么？
1）头文件文件格式：xxxx.h (my_head.h)
2）为了防止重复声明，一般都会在头文件的开头写：
#ifndef _MY_HEAD_H_ //如果没有定义过_MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_ //那么就定义_MY_HEAD_H_
3）将你需要声明的头文件、结构体、宏定义、函数声明全部放在中间。
#include
struct person{
char name[10];
int age;
};
void func(int a,int b);
#define OK 0
4）在头文件结束时，必须写上这个：
#endif
5）只需要在.c文件中包含头文件即可。
#include "my_head.h"
------------------------------my_head.h-----------------------------
#ifndef _MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_
#include
#include
struct person{
char name[10];
int age;
};
#define OK 0
void func(int x);
#endif
-----------------------------test.c-----------------------------
#include "my_head.h"
void func(int x)
{
x = 10;
printf("x = %d\n",x);
return;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("helloworld!\n");
char A[10];
strcpy(A,"hello");
func(100);
struct person a;
strcpy(a.name,"ggy");
return 0;
}
5、使用""与<>来包含头文件有什么区别？
双引号"" ： 先去指定的路径下寻找该头文件，如果找不到，则会去系统中寻找该头文件，如果找不到，则提示头文件没有找到。
尖括号<> ： 直接去系统中寻找头文件，如果找不到，则提示头文件没有找到。
1）使用尖括号来包含系统头文件。
#include
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("helloworld!\n");
return 0;
}
编译通过 --> 直接去系统中寻找stdio.h，结果找到了。
2）使用尖括号来包含自定义头文件。
#include
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("helloworld!\n");
return 0;
}
编译出错： fatal error: my_head.h: No such file or directory
//因为尖括号会直接去系统中寻找，所以找不到。
如果一定要这样写，还有解决办法吗？
有，就是在编译时候使用"-I"选项。
gcc test.c -o test -I . （在编译的时候，就会先去当前目录寻找，然后才在系统中寻找）
3）使用双引号来包含系统头文件。
#include "stdio.h"
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("helloworld!\n");
return 0;
}
编译通过： 先去当前目录找(#include "stdio.h"等价于 #include "./stdio.h",./就是当前目录)
结果找不到，就会继续去系统中寻找，结果找到了。
4）使用双引号来包含自定义头文件。
#include "my_head.h"
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("helloworld!\n");
return 0;
}
编译通过，先去当前目录寻找，结果找到了。
三、gcc编译器编译过程。
1、使用gcc编译器一步到位： gcc xxx.c -o xxx
gcc
xxx.c -------> xxx
高级语言 目标程序（二进制文件）
2、使用gcc编译器细分每一个编译步骤，可以分为4个步骤：
预处理 编译 汇编 链接
xxx.c ------> xxx.i -----> xxx.s -----> xxx.o -----> xxxx
高级语言 目标程序（二进制文件）
3、那么这些步骤是如何处理的？
查看gcc用法： man gcc
1）预处理。
-E Stop after the preprocessing stage; do not run the compiler proper.
//在预处理之后，就会停止了，不会进行编译的步骤。
编译命令： gcc xxx.c -o xxx.i -E
预处理之前： xxx.c --> C语言程序
预处理之后： xxx.i --> C语言程序（只是将xxx.c中的头文件展开，宏定义替换，条件编译）
2）编译
-S Stop after the stage of compilation proper; do not assemble.
//在编译的步骤之后就会停止了，不会进行汇编的操作
编译命令： gcc xxx.i -o xxx.s -S
编译之前： xxx.i --> C语言程序
编译之后： xxx.s --> 汇编程序 （检查代码语法是否正确）
3）汇编
-c Compile or assemble the source files, but do not link.
//在汇编之后就会停止，不会进行链接
编译命令： gcc xxx.s -o xxx.o -c
汇编之前： xxx.s --> 汇编程序
汇编之后： xxx.o --> 二进制文件
4）链接
没有选项。
编译命令： gcc xxx.o -o xxx
链接之前： --> 二进制文件
链接之后： --> 二进制文件
四、宏定义。 --> 你永远要记住，宏定义只是一个替换。
1、什么是宏定义？
其实宏定义与枚举类型非常相似，都是可以使得某一个常量变得有意义。
宏定义除了可以替换int类型的数据之外，还可以替换字符/字符串/浮点型数据。
2、宏定义在什么时候发生替换的？
预处理阶段发生替换，不是在运行阶段。
3、宏定义怎么写？
1）无参宏
#define OK 0 ---> OK等价于0
#define HELLO 'x'---> HELLO等价于'x'
#define KKK "hello" --> KKK等价于"hello"
-------------------预处理之前------------------
#include
#define KKK 'x'
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("KKK = %c\n",KKK);
return 0;
}
------------------预处理之后-------------------
stdio.h这个头文件展开
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("KKK = %c\n",'x'); --> 很明显，预处理阶段已经实现替换
return 0;
}
2）带参宏 --> 你使用该宏时候需要传递参数
#include
#define KKK 'x' //无参宏
#define XYZ(a,b) a*b //带参宏
int main(int argc,char *argv[])
{
printf("KKK = %c\n",KKK);
int ret = XYZ(10,20);
printf("ret = %d\n",ret); //200
int ret = XYZ(10+10,20);
printf("ret = %d\n",ret); //210
int ret = XYZ((10+10),20);
printf("ret = %d\n",ret); //400
return 0;
}
请问以下程序结果是什么？ C
#include
#define N 2
#define M N+1
#define NUM (M+1)*M/2
int main(int argc,char *argv[])
{
int i = 0;
while(i < NUM)
{
printf("%d",i++);
}
printf("\n");
return 0;
}
A. 123456 B.012345 C.01234567 D.01
五、条件编译。
1、什么是条件编译？
根据条件的真假来选择是否编译代码。
#if (1代表以下的代码参与编译，0代表以下的代码不参与编译)
xxxx;
yyyy;
#endif
#include
int func(int a,int b)
{
printf("helloworld!\n");
return a + b;
}
int main()
{
int r;
r = func(10,20);
#if 1
printf("r = %d\n",r);
#endif
return 0;
}
2、条件编译使用场景。
在调试代码时，某段代码用于输出一些值来观察情况下，一般都是使用到条件编译。
#if 1
printf("xxxx");
printf("yyyy");
printf("zzzz");
#endif
3、关于预处理阶段的几个注意事项。
1）头文件展开/宏定义/条件编译，占用的是预处理时间，不会占用运行时间。
2）宏定义既可以使用大写字母，也可以使用小写字母。
3）由于头文件中有函数声明，所以头文件必须在函数调用之前必须包含。
4）如果在同一行代码中出现了多个预处理的语句，只会执行第一个预处理的语句。
六、拆分多个.c文件。
1、先写好源文件。
----------------------------project.c----------------------------
#include
struct usr_data{
int a;
char b;
};
int u = 0;
#define OK 0
void fun1_A();
void fun1_B();
void fun2_A();
void fun1_A()
{
printf("this is fun1_A !\n");
}
void fun1_B()
{
printf("this is fun1_B !\n");
}
void fun2_A()
{
printf("this is fun2_A !\n");
}
int main(int argc,char *argv[])
{
//1. 先实现第一个功能
fun1_A();
fun1_B();
//2. 再实现第二个功能
fun2_A();
printf("OK = %d\n",OK);
struct usr_data k;
k.a = 10;
k.b = 'x';
return 0;
}
-------------------------------------------------------------------
2、先写头文件，将系统头文件，宏定义，结构体声明，函数声明全部写入到头文件中。
---------------------------my_head.h-----------------------
#ifndef _MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_
#include
struct usr_data{
int a;
char b;
};
#define OK 0
void fun1_A();
void fun1_B();
void fun2_A();
#endif
----------------------------project.c----------------------------
int u = 0;
void fun1_A()
{
printf("this is fun1_A !\n");
}
void fun1_B()
{
printf("this is fun1_B !\n");
}
void fun2_A()
{
printf("this is fun2_A !\n");
}
int main(int argc,char *argv[])
{
//1. 先实现第一个功能
fun1_A();
fun1_B();
//2. 再实现第二个功能
fun2_A();
printf("OK = %d\n",OK);
struct usr_data k;
k.a = 10;
k.b = 'x';
return 0;
}
3、按功能来拆分.c文件。
1）将功能1的全部函数实现过程，全部剪切到fun1.c中。
2）将功能2的全部函数实现过程，全部剪切到fun2.c中。
-------------------------my_head.h---------------------
#ifndef _MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_
#include
struct usr_data{
int a;
char b;
};
#define OK 0
void fun1_A();
void fun1_B();
void fun2_A();
#endif
-------------------------fun1.c-----------------------
void fun1_A()
{
printf("this is fun1_A !\n");
}
void fun1_B()
{
printf("this is fun1_B !\n");
}
-------------------------fun2.c-----------------------
void fun2_A()
{
printf("this is fun2_A !\n");
}
------------------------project.c---------------------
int u = 0;
int main(int argc,char *argv[])
{
//1. 先实现第一个功能
fun1_A();
fun1_B();
//2. 再实现第二个功能
fun2_A();
printf("OK = %d\n",OK);
struct usr_data k;
k.a = 10;
k.b = 'x';
return 0;
}
4、现在，所有的.c文件，都要包含自己写的那个头文件
-------------------------my_head.h---------------------
#ifndef _MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_
#include
struct usr_data{
int a;
char b;
};
#define OK 0
void fun1_A();
void fun1_B();
void fun2_A();
#endif
-------------------------fun1.c-----------------------
#include "my_head.h"
void fun1_A()
{
printf("this is fun1_A !\n");
}
void fun1_B()
{
printf("this is fun1_B !\n");
}
-------------------------fun2.c-----------------------
#include "my_head.h"
void fun2_A()
{
printf("this is fun2_A !\n");
}
------------------------project.c---------------------
#include "my_head.h"
int u = 0;
int main(int argc,char *argv[])
{
//1. 先实现第一个功能
fun1_A();
fun1_B();
//2. 再实现第二个功能
fun2_A();
printf("OK = %d\n",OK);
struct usr_data k;
k.a = 10;
k.b = 'x';
return 0;
}
5、在头文件中声明一个句话，声明这个全局变量是外部变量。
#ifndef _MY_HEAD_H_
#define _MY_HEAD_H_
#include
struct usr_data{
int a;
char b;
};
#define OK 0
void fun1_A();
void fun1_B();
void fun2_A();
extern int u; //写了这句话之后，所有的.c文件都可以使用这个全局变量。
#endif
6、编译工程。
gcc project.c fun1.c fun2.c -o project
7、运行。
./project