预处理详解

一.预定义符号

C语⾔设置了⼀些预定义符号,可以直接使⽤,预定义符号也是在预处理期间处理的
 

__FILE        //进⾏编译的源⽂件

__LINE        //⽂件当前的⾏号

__DATE__ //⽂件被编译的⽇期
__TIME__ //⽂件被编译的时间
__STDC__ //如果编译器遵循ANSI C,其值为1,否则未定义

如下:

int main()
{
    printf("file:%s line:%d\n", __FILE__, __LINE__);
    printf("%s\n", __TIME__);
    return 0;
}

关于define定义我们知道分为两种,一种是定义常量,另一种是宏定义,下面我们分别讲解。

二.define定义常量

语法形式:

#define name stuff

这个大家可能都理解,现在我们要讲的是如下问题:

在define定义标识符的时候,要不要在最后加上 ;加上与不加有什么区别呢?

#define MAX 1000;
#define MAX 1000

预处理详解_第1张图片
 

如果我们不加注意的话,万一我们使用判断语句,因为多了一个;,就可能出现语法错误。

所以我们在define定义常量时,最好不加;

三.define定义宏

#define机制包括了⼀个规定,允许把参数替换到⽂本中,这种实现通常称为宏(macro)或定义宏

形式:

#define name( parament-list ) stuff

其中的 parament-list 是⼀个由逗号隔开的符号表,它们可能出现在stuff中。
注意:
参数列表的左括号必须与name紧邻,如果两者之间有任何空⽩存在,参数列表就会被解释为stuff的⼀部分

 

⽤于对数值表达式进⾏求值的宏定义都应该⽤这种⽅式加上括号,避免在使⽤宏时由于参数中的
操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作⽤

 

#define ADD(a,b) ((a)+(b))
int main()
{
    printf("%d", ADD(10 * 2, 2 * 5));//宏替换如下:(10*2)+(2*5)=20+10=30
    return 0;
}

当宏参数在宏的定义中出现超过⼀次的时候,如果参数带有副作⽤,那么你在使⽤这个宏的时候就可能出现危险,导致不可预测的后果。副作⽤就是表达式求值的时候出现的永久性效果。
例如:自加自减等操作符

宏替换的规则:
在程序中扩展#define定义符号和宏时,需要涉及⼏个步骤。
1. 在调⽤宏时,⾸先对参数进⾏检查,看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是,它们⾸先被替换。
2. 替换⽂本随后被插⼊到程序中原来⽂本的位置。对于宏,参数名被他们的值所替换。
3. 最后,再次对结果⽂件进⾏扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是,就重复上述处理过程。
注意:
1. 宏参数和#define定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏,不能出现递归。
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候,字符串常量的内容并不被搜索

 

宏与函数对比:

宏的优势:

1.面对小型程序时,宏的效率更高

2.宏与类型无关

3.面对一些可变的类型时,只能通过宏定义来操作类型变换

宏的劣势:

1.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⻓度。
2. 宏是没法调试的。
3. 宏由于类型⽆关,也就不够严谨。
4. 宏可能会带来运算符优先级的问题,导致程容易出现错

 

四.#和##

#运算符将宏的⼀个参数转换为字符串字⾯量。它仅允许出现在带参数的宏的替换列表中。
#运算符所执⾏的操作可以理解为”字符串化“
例如:当我们有⼀个变量 int a = 10; 的时候,我们想打印出: the value of a is 10

我们可以改变类型打印出来
如下:

#define PRINT(n,type) printf("the value of "#n " is " type"\n", n);
int main()
{
    int a = 10;
    PRINT(a,"%d");
    double d = 3.14;
    PRINT(d,"%lf");
    return 0;
}

结果:

预处理详解_第2张图片

## 可以把位于它两边的符号合成⼀个符号,它允许宏定义从分离的⽂本⽚段创建标识符。 ## 被称
为记号粘合
这样的连接必须产⽣⼀个合法的标识符。否则其结果就是未定义的

 

在实际开发过程中##使⽤的很少,很难取出⾮常贴切的例⼦
所以我们随便举一个例子,大家了解即可:

#define FUN(a,b) a##b
int main()
{
    int value10 = 20;
    printf("%d\n", FUN(value, 10));
    return 0;
}

预处理详解_第3张图片

⼀般来讲函数的宏的使⽤语法很相似。所以语⾔本⾝没法帮我们区分⼆者。
那我们平时的⼀个习惯是:
把宏名全部⼤写
函数名不要全部⼤写

 

补充一些宏:

#undef NAME
//如果现存的⼀个名字需要被重新定义,那么它的旧名字⾸先要被移除

条件编译指令:

1.

#if 常量表达式
//...
#endif

常量不为0,即编译

如下代码:

int main()
{
#if 1
        printf("haha\n");
#endif;
#if 0
        printf("hehe\n");
#endif;
    return 0;
}

结果只打印haha

2.多个分⽀的条件编译


#if 常量表达式
//...
#elif 常量表达式
//...
#else
//...
#endif
int main()
{
#if 1
    printf("haha\n");
#elif 0
    printf("hehe\n");
#elif 2
    printf("xixi\n");
#else 0
    printf("gugu\n");
#endif
    return 0;
}

结果:

haha

注意:不会打印xixi,原因是该条件编译只会从一个一个判断语句结束。

3.

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

判断是否定义了symbol来决定是否进入该语句中。

五.头文件包含

#include "filename"

查找策略:先在源⽂件所在⽬录下查找,如果该头⽂件未找到,编译器就像查找库函数头⽂件⼀样在标准位置查找头⽂件
 

#include 

查找头⽂件直接去标准路径下去查找,如果找不到就提⽰编译错误
 

注意两者区别,“”是查找两次,而<>只会查找一次

⼀个头⽂件被包含10次,那就实际被编译10次,如果重复包含,对编译的压⼒就⽐较⼤。
如何解决头⽂件被重复引⼊的问题?答案:条件编译
如下:

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//头⽂件的内容
#endif //__TEST_H__

还可以这样简写:

#pragma once

最后,感谢大家的支持!@

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