c语言 程序环境与预处理

文章目录

  • 1.翻译环境
  • 2.运行环境
  • 3.预处理详解
    • 3.1#define定义的符号
    • 3.2#define定义的宏
    • 3.3#define的替换规则
    • 3.4#与##
  • 4.宏与函数对比
  • 5.#undef
  • 6.条件编译
  • 7.文件包含

c语言代码的实现包含两种环境

1.翻译环境,将源代码转化成可执行的机器指令
2.执行环境,执行代码

1.翻译环境

包括两个过程,编译与链接
·程序中每一个源文件通过编译器转化成目标文件(obj)
·这些目标文件又通过链接器捆绑在一起
·链接器同时会链接标准库中的函数以及程序员个人的库到程序中
·形成可执行代

编译分成三个阶段:预编译(预处理)->编译->汇编

预处理阶段

1.完成头文件的引用
2.#define定义的宏与符号的替换
3.注释的删除

编译阶段:将代码转化成汇编代码

1.语法分析
2.词法分析
3.语义分析
4.符号汇总

汇编阶段:生成符号表,将汇编指令转化成二进制的机器指令

链接阶段:将多个目标文件与链接库进行链接

1.合并段表
2.符号表的重定向与重定位

2.运行环境

1.在有操作系统的环境中,程序由操作系统加载到内存中。在独立的环境中,这个操作手动完成。
2.程序从main函数开始执行
3.程序调用堆栈
4.终止程序

3.预处理详解

3.1#define定义的符号

符号名一般大写,后面不要加上;
#define MAX 100

3.2#define定义的宏

#define SQUARE(x) ((x) * (x))
宏的名字与参数之间不能加空格;尽量多加括号,避免错误

3.3#define的替换规则

#define M 100
#define MAX(X,Y)  (X) > (Y) ? (X) : (Y)

int main()
{
	int max = MAX(M,50);//这里的M会被先替换成100
	printf("%d",max);
}
1.如果有宏,先查看宏的参数有没有#define定义的符号,如果有则替换
2.将替换的文本与程序中的宏替换
3.再查看是否有定义的符号,如果有则替换

c语言 程序环境与预处理_第1张图片
替换#define定义的符号时,不会替换字符串常量中的内容。
宏的参数中能出现define定义的符号,但是宏不能实现递归

3.4#与##

在宏的定义中(# + 参数)能将参数转换成对应的字符串
c语言 程序环境与预处理_第2张图片
##能连接两个符号c语言 程序环境与预处理_第3张图片

4.宏与函数对比

宏的优点

1.宏的参数类型不用声明
2.当运算量较小时,宏的运算时间与代码量是远小于函数的

缺点

1.宏类型无关,不够严谨
2.宏不能调试
3.每次使用宏的时候,一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短,否则可能大幅度增加程序的长度。
4.宏可能带来运算优先级的问题

5.#undef

用于移除宏定义

6.条件编译

#if与#endif为一组,如果#if后的表达式为真,执行代码直到#endifc语言 程序环境与预处理_第4张图片
但是#if后面不能写变量

多个分支的条件编译#if,#elif,#elif,#else,#endif

判断是否被定义
#if defined(symbol)
#ifdef symbol
#if !defined(symbol)
#ifndef symbol

7.文件包含

#include后用双引号,编译器会先从本地目录下查找,找不到再去库函数中找。用<>编译器直接在库函数中找

为了防止头文件被反复包含,用#pragma once,写在头文件第一行

或者用
#ifndef NAME
#define NAME
//头文件内容
#endif

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