第9章編譯預(yù)處理

1、第第9章章 編譯預(yù)處理編譯預(yù)處理所謂編譯預(yù)處理是指，在對(duì)源程序進(jìn)行編譯所謂編譯預(yù)處理是指，在對(duì)源程序進(jìn)行編譯之前，先對(duì)源程序中的編譯預(yù)處理命令進(jìn)行之前，先對(duì)源程序中的編譯預(yù)處理命令進(jìn)行處理；然后再將處理的結(jié)果，和源程序一起處理；然后再將處理的結(jié)果，和源程序一起進(jìn)行編譯，以得到目標(biāo)代碼。進(jìn)行編譯，以得到目標(biāo)代碼。 本章目錄本章目錄9.1 宏定義宏定義9.2 文件包含文件包含9.3 條件編譯條件編譯 9.1 宏定義宏定義在語(yǔ)言中，在語(yǔ)言中，“宏宏”分為無(wú)參數(shù)的宏分為無(wú)參數(shù)的宏（簡(jiǎn)稱無(wú)參宏）和有參數(shù)的宏（簡(jiǎn)稱有參（簡(jiǎn)稱無(wú)參宏）和有參數(shù)的宏（簡(jiǎn)稱有參宏）兩種。宏）兩種。1. 1. 不帶參數(shù)的宏定義不帶

2、參數(shù)的宏定義2. 2. 帶參數(shù)的宏定義帶參數(shù)的宏定義Return不帶參數(shù)的宏定義不帶參數(shù)的宏定義1無(wú)參宏定義的一般格式無(wú)參宏定義的一般格式 #define 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 語(yǔ)言符號(hào)字符串語(yǔ)言符號(hào)字符串其中：其中：“define”為宏定義命令；為宏定義命令；“標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符”為所為所定義的宏名，通常用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別；定義的宏名，通常用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別；“語(yǔ)言符號(hào)字符串語(yǔ)言符號(hào)字符串”可以是常數(shù)、表達(dá)式、格式串等。可以是常數(shù)、表達(dá)式、格式串等。2宏展開：在預(yù)編譯時(shí)將宏名替換成字符串的過(guò)程。宏展開：在預(yù)編譯時(shí)將宏名替換成字符串的過(guò)程。例例9.1 輸入圓的半徑，求圓的周長(zhǎng)、面

3、積和球的體積。輸入圓的半徑，求圓的周長(zhǎng)、面積和球的體積。#define PI 3.1415926 main() float radius,length,area,volume;printf(Input a radius: ); scanf(%f,&radius);length=2*PI*radius; area=PI*radius*radius; volume=PI*radius*radius*radius*3/4; printf(len=%.2f,are=%.2f,vol=%.2fn, length, area, volume);不帶參數(shù)的宏定義不帶參數(shù)的宏定義3使用宏定義的優(yōu)點(diǎn)使用

4、宏定義的優(yōu)點(diǎn)（1）可提高源程序的可維護(hù)性）可提高源程序的可維護(hù)性（2）可提高源程序的可移植性）可提高源程序的可移植性 （3）減少源程序中重復(fù)書寫字符串的工作量）減少源程序中重復(fù)書寫字符串的工作量4使用說(shuō)明使用說(shuō)明（1）宏名一般用大寫字母表示，以示與變量區(qū)別）宏名一般用大寫字母表示，以示與變量區(qū)別,但這并非是規(guī)定。但這并非是規(guī)定。 （2）宏定義不是語(yǔ)句，所以）宏定義不是語(yǔ)句，所以不能在行尾加分號(hào)不能在行尾加分號(hào)。否。否則，宏展開時(shí)，會(huì)將分號(hào)作為字符串的則，宏展開時(shí)，會(huì)將分號(hào)作為字符串的1個(gè)字符，用于替?zhèn)€字符，用于替換宏名。換宏名。（3）在宏展開時(shí)，預(yù)處理程序僅以按宏定義簡(jiǎn)單替換）在宏展開時(shí)，預(yù)處

5、理程序僅以按宏定義簡(jiǎn)單替換宏名，而不作任何檢查。如果有錯(cuò)誤，只能由編譯程序在宏名，而不作任何檢查。如果有錯(cuò)誤，只能由編譯程序在編譯宏展開后的源程序時(shí)發(fā)現(xiàn)。編譯宏展開后的源程序時(shí)發(fā)現(xiàn)。（4）宏定義命令）宏定義命令#define出現(xiàn)在函數(shù)的外部，宏名的有出現(xiàn)在函數(shù)的外部，宏名的有效范圍是：從定義命令之后，效范圍是：從定義命令之后， 到本文件結(jié)束。通常，宏定到本文件結(jié)束。通常，宏定義命令放在文件開頭處義命令放在文件開頭處。 （5）可用）可用#undef終止宏定義的作用域。終止宏定義的作用域。（6）在進(jìn)行宏定義時(shí)，可以引用已定義的宏名，層層置在進(jìn)行宏定義時(shí)，可以引用已定義的宏名，層層置換換 。#def

6、ine PI 3.1415926#define Area(r) PI*(r)*(r)（7）對(duì)雙引號(hào)括起來(lái)的字符串內(nèi)的字符，即使與宏名同對(duì)雙引號(hào)括起來(lái)的字符串內(nèi)的字符，即使與宏名同名，也不進(jìn)行宏展開。名，也不進(jìn)行宏展開。 （8）宏與變量不同，只做字符替換，不分配內(nèi)存空間。）宏與變量不同，只做字符替換，不分配內(nèi)存空間。符號(hào)常量符號(hào)常量在定義無(wú)參宏時(shí)，如果在定義無(wú)參宏時(shí)，如果“語(yǔ)言符號(hào)字符串語(yǔ)言符號(hào)字符串”是一個(gè)常量，是一個(gè)常量，則相應(yīng)的則相應(yīng)的“宏名宏名”就是一個(gè)符號(hào)常量。就是一個(gè)符號(hào)常量。恰當(dāng)命名的符號(hào)常量，除具有宏定義的上述優(yōu)點(diǎn)外，還能恰當(dāng)命名的符號(hào)常量，除具有宏定義的上述優(yōu)點(diǎn)外，還能表達(dá)出它

7、所代表常量的實(shí)際含義，從而增強(qiáng)程序的可讀性。表達(dá)出它所代表常量的實(shí)際含義，從而增強(qiáng)程序的可讀性。#define EOF -1 /*文件尾文件尾*/#define NULL 0/*空指針空指針*/#define MIN 1 /*極小值極小值*/#define MAX 31 /*極大值極大值*/#define STEP 2 /*步長(zhǎng)步長(zhǎng)*/ Return帶參數(shù)的宏定義帶參數(shù)的宏定義1帶參宏定義的一般格式帶參宏定義的一般格式#define 宏名宏名(形參表形參表) 字符串字符串2帶參宏的調(diào)用和宏展開帶參宏的調(diào)用和宏展開（1）調(diào)用格式：宏名）調(diào)用格式：宏名(實(shí)參表實(shí)參表)（2）宏展開：用宏調(diào)用提供的實(shí)

8、參字符串，）宏展開：用宏調(diào)用提供的實(shí)參字符串，直接置換宏定義命令行中相應(yīng)形參字符串，非形直接置換宏定義命令行中相應(yīng)形參字符串，非形參字符保持不變。參字符保持不變。例例9.2#define X(a) a*amain() printf(“%dn”,X(4+5);程序運(yùn)行的結(jié)果？程序運(yùn)行的結(jié)果？ 29？81？程序運(yùn)行結(jié)果為：程序運(yùn)行結(jié)果為：29，并非，并非81例例9.2#define X(a) (a)*(a)main() printf(“%dn”,X(4+5);程序運(yùn)行的結(jié)果？程序運(yùn)行的結(jié)果？ 程序運(yùn)行結(jié)果為：程序運(yùn)行結(jié)果為：81例例9.3#define PRINT(v) printf(“v=%dt

9、”,v)main() int a=1,b=2; PRINT(a); PRINT(b); （程序運(yùn)行結(jié)果為：（程序運(yùn)行結(jié)果為：v=1 v=2，并非，并非a=1 b=2）3. 帶參數(shù)宏的帶參數(shù)宏的使用說(shuō)明使用說(shuō)明（1）定義有參宏時(shí)，宏名與左圓括號(hào)之間不能留有空格。）定義有參宏時(shí)，宏名與左圓括號(hào)之間不能留有空格。否則，編譯系統(tǒng)將空格以后的所有字符均作為替代字符串，否則，編譯系統(tǒng)將空格以后的所有字符均作為替代字符串，而將該宏視為無(wú)參宏。而將該宏視為無(wú)參宏。（2）有參宏的展開，只是將實(shí)參作為字符串，簡(jiǎn)單地置換）有參宏的展開，只是將實(shí)參作為字符串，簡(jiǎn)單地置換形參字符串，而不做任何語(yǔ)法檢查。在定義有參宏時(shí)，

10、在所形參字符串，而不做任何語(yǔ)法檢查。在定義有參宏時(shí)，在所有形參外和整個(gè)字符串外，均加一對(duì)圓括號(hào)。有形參外和整個(gè)字符串外，均加一對(duì)圓括號(hào)。4. 區(qū)分帶參數(shù)的宏和函數(shù)區(qū)分帶參數(shù)的宏和函數(shù) 雖然有參宏與有參函數(shù)確有相似之處，但不同之處更多，雖然有參宏與有參函數(shù)確有相似之處，但不同之處更多，主要有以下幾個(gè)方面：主要有以下幾個(gè)方面：1）調(diào)用有參函數(shù)時(shí)，是先求出實(shí)參的值，然后再?gòu)?fù)制一份）調(diào)用有參函數(shù)時(shí)，是先求出實(shí)參的值，然后再?gòu)?fù)制一份給形參。而展開有參宏時(shí)，只是將實(shí)參簡(jiǎn)單地置換形參。給形參。而展開有參宏時(shí)，只是將實(shí)參簡(jiǎn)單地置換形參。2）在有參函數(shù)中，形參是有類型的，所以要求實(shí)參的類型）在有參函數(shù)中，形參是

11、有類型的，所以要求實(shí)參的類型與其一致；而在有參宏中，形參是沒有類型信息的，因此與其一致；而在有參宏中，形參是沒有類型信息的，因此用于置換的實(shí)參，什么類型都可以。有時(shí)，可利用有參宏用于置換的實(shí)參，什么類型都可以。有時(shí)，可利用有參宏的這一特性，實(shí)現(xiàn)通用函數(shù)功能。的這一特性，實(shí)現(xiàn)通用函數(shù)功能。4. 區(qū)分帶參數(shù)的宏和函數(shù)區(qū)分帶參數(shù)的宏和函數(shù)3）使用有參函數(shù)，無(wú)論調(diào)用多少次，都不會(huì)使目標(biāo)程）使用有參函數(shù)，無(wú)論調(diào)用多少次，都不會(huì)使目標(biāo)程序變長(zhǎng)，但每次調(diào)用都要占用系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)保序變長(zhǎng)，但每次調(diào)用都要占用系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)；而使用有參宏，由于宏展開是在編譯時(shí)護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)；而使用有參宏，

12、由于宏展開是在編譯時(shí)進(jìn)行的，所以不占運(yùn)行時(shí)間，但是每引用進(jìn)行的，所以不占運(yùn)行時(shí)間，但是每引用1次，都會(huì)使次，都會(huì)使目標(biāo)程序增大目標(biāo)程序增大1次。次。 Return9.2 文件包含文件包含1文件包含的概念文件包含的概念文件包含是指，一個(gè)源文件可以將另一個(gè)源文件的全部?jī)?nèi)容包文件包含是指，一個(gè)源文件可以將另一個(gè)源文件的全部?jī)?nèi)容包含進(jìn)來(lái)。含進(jìn)來(lái)。2文件包含處理命令的格式文件包含處理命令的格式include “包含文件名包含文件名” 或或 include 兩種格式的區(qū)別僅在于：兩種格式的區(qū)別僅在于：（1）使用雙引號(hào)：系統(tǒng)首先到當(dāng)前目錄下查找被包含文件，）使用雙引號(hào)：系統(tǒng)首先到當(dāng)前目錄下查找被包含文件，如

13、果沒找到，再到系統(tǒng)指定的如果沒找到，再到系統(tǒng)指定的“包含文件目錄包含文件目錄”（由用戶在配置環(huán)（由用戶在配置環(huán)境時(shí)設(shè)置）去查找。境時(shí)設(shè)置）去查找。（2）使用尖括號(hào)：直接到系統(tǒng)指定的）使用尖括號(hào)：直接到系統(tǒng)指定的“包含文件目錄包含文件目錄”去查去查找。一般地說(shuō)，使用雙引號(hào)比較保險(xiǎn)。找。一般地說(shuō)，使用雙引號(hào)比較保險(xiǎn)。 3文件包含的優(yōu)點(diǎn)文件包含的優(yōu)點(diǎn)4使用說(shuō)明使用說(shuō)明Return文件包含的優(yōu)點(diǎn)文件包含的優(yōu)點(diǎn) 一個(gè)大程序，通常分為多個(gè)模塊，并由多個(gè)程序員分別編程。一個(gè)大程序，通常分為多個(gè)模塊，并由多個(gè)程序員分別編程。有了文件包含處理功能，就可以將多個(gè)模塊共用的數(shù)據(jù)（如符有了文件包含處理功能，就可以將多

14、個(gè)模塊共用的數(shù)據(jù)（如符號(hào)常量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）或函數(shù)，集中到一個(gè)單獨(dú)的文件中。這樣，號(hào)常量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）或函數(shù)，集中到一個(gè)單獨(dú)的文件中。這樣，凡是要使用其中數(shù)據(jù)或調(diào)用其中函數(shù)的程序員，只要使用文件凡是要使用其中數(shù)據(jù)或調(diào)用其中函數(shù)的程序員，只要使用文件包含處理功能，將所需文件包含進(jìn)來(lái)即可，不必再重復(fù)定義它包含處理功能，將所需文件包含進(jìn)來(lái)即可，不必再重復(fù)定義它們，從而減少重復(fù)勞動(dòng)。們，從而減少重復(fù)勞動(dòng)。Return使用說(shuō)明（1）編譯預(yù)處理時(shí)，預(yù)處理程序?qū)⒉檎抑付ǖ谋话募?，并將其）編譯預(yù)處理時(shí)，預(yù)處理程序?qū)⒉檎抑付ǖ谋话募?，并將其?fù)制到復(fù)制到#include命令出現(xiàn)的位置上。命令出現(xiàn)的位置上。（2）

15、常用在文件頭部的被包含文件，稱為）常用在文件頭部的被包含文件，稱為“標(biāo)題文件標(biāo)題文件”或或“頭部文頭部文件件”，常以，常以“h”（head）作為后綴，簡(jiǎn)稱頭文件。在頭文件中，）作為后綴，簡(jiǎn)稱頭文件。在頭文件中，除可包含宏定義外，還可包含外部變量定義、結(jié)構(gòu)類型定義等。除可包含宏定義外，還可包含外部變量定義、結(jié)構(gòu)類型定義等。（3）一條包含命令，只能指定一個(gè)被包含文件。如果要包含）一條包含命令，只能指定一個(gè)被包含文件。如果要包含n個(gè)文件，個(gè)文件，則要用則要用n條包含命令。條包含命令。（4）文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一個(gè)文件。）文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一個(gè)文件。 （5）被

16、包含文件與其所在文件，在編譯后成為同一個(gè)文件。（）被包含文件與其所在文件，在編譯后成為同一個(gè)文件。（f1中中包含包含f2，若，若f2中有全局變量，則在中有全局變量，則在f1中有效，不必用中有效，不必用extern聲聲明）明）Return9.3 條件編譯條件編譯一般源程序中所有的行都參加編譯。一般源程序中所有的行都參加編譯。 條件編譯：程序中的一部分內(nèi)容在滿足一定的條件下才能條件編譯：程序中的一部分內(nèi)容在滿足一定的條件下才能進(jìn)行編譯，即對(duì)一部分內(nèi)容指定編譯條件。進(jìn)行編譯，即對(duì)一部分內(nèi)容指定編譯條件。 條件編譯可有效地提高程序的可移植性，并廣泛地應(yīng)用在條件編譯可有效地提高程序的可移植性，并廣泛地應(yīng)

17、用在商業(yè)軟件中，為一個(gè)程序提供各種不同的版本。商業(yè)軟件中，為一個(gè)程序提供各種不同的版本。1. #ifdef #endif和和#ifndef #endif命令命令2. #if #endifReturn#ifdef #endif和#ifndef #endif命令1一般格式一般格式 ifdef 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 程序段程序段1； else 程序段程序段2； endif2功能：當(dāng)功能：當(dāng)“標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符”已經(jīng)被已經(jīng)被#define命令定義過(guò)，則編譯程序命令定義過(guò)，則編譯程序段段1，否則編譯程序段，否則編譯程序段2。（。（1）在不同的系統(tǒng)中，一個(gè)）在不同的系統(tǒng)中，一個(gè)int 型數(shù)據(jù)占用型數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存字節(jié)數(shù)可能是不同的。的內(nèi)存字節(jié)數(shù)可能是不同的。（2）利用條件編譯，還可使同一源程序即）利用條件編譯，還可使同一源程序即適合于調(diào)試（進(jìn)行程序跟蹤、打印較多的狀態(tài)或錯(cuò)誤信息），又適合高適合于調(diào)試（進(jìn)行程序跟蹤、打印較多的狀態(tài)或錯(cuò)誤信息），又適合高效執(zhí)行要求。效執(zhí)行要求。 3關(guān)于關(guān)于#ifndef #endif命令命令格式與格式與#ifdef #endif命令一樣，功能正好與之相反。命令一樣，功能正好與之相反。 Return#if #endif1一般格式一般格式 if 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 程序段程序段1； else 程序段程序段2；