C語言程序設(shè)計 PPT 第13章 編譯預(yù)處理和動態(tài)存儲分配 配套教材 高等教育出版社 清華大學(xué)出版社

第13章編譯預(yù)處理和動態(tài)存儲分配13.1編譯預(yù)處理13.2動態(tài)存儲分配2023/2/115:1513.1編譯預(yù)處理編譯預(yù)處理：在編譯之前進(jìn)行的處理。

C語言的預(yù)處理主要有三個方面的內(nèi)容：1.宏定義；2.文件包含；3.條件編譯。預(yù)處理命令以符號“#”開頭。2023/2/115:1513.1.1宏替換1.不帶參數(shù)的宏定義：宏定義又稱為宏代換、宏替換，簡稱“宏”。格式：#define標(biāo)識符替換文本其中的標(biāo)識符就是所謂的符號常量，也稱為“宏名”。預(yù)處理（預(yù)編譯）工作也叫做宏展開：將宏名替換為文本（這個文本可以是字符串、可以是代碼等）。掌握"宏"概念的關(guān)鍵是“換”。即在對相關(guān)命令或語句的含義和功能作具體分析之前就要換：例：#definePI3.1415926把程序中全部的標(biāo)識符PI換成32/115:1513.1.1宏替換說明：（1）宏名一般用大寫（2）使用宏可提高程序的通用性和易讀性，減少不一致性，減少輸入錯誤和便于修改。例如：數(shù)組大小常用宏定義（3）可以用#undef命令終止宏定義的作用域（4）宏定義可以嵌套2023/2/115:1513.1.1宏替換2.帶參數(shù)的宏：除了一般的字符串替換，還要做參數(shù)代換格式：#define宏名（參數(shù)表）文本例如：#defineS(a,b)a*barea=S(3,2)；第一步被換為area=a*b;，第二步被換為area=3*2;2023/2/115:1513.1.1宏替換類似于函數(shù)調(diào)用，有一個啞實結(jié)合的過程：（1）實參如果是表達(dá)式容易出問題#defineS(r)r*rarea=S(a+b);第一步換為area=r*r;,第二步被換為area=a+b*a+b;正確的宏定義是#defineS(r)((r)*(r))（2）宏名和參數(shù)的括號間不能有空格（3）宏替換只作替換，不做計算，不做表達(dá)式求解（4）函數(shù)調(diào)用在編譯后程序運行時進(jìn)行，并且分配內(nèi)存。宏替換在編譯前進(jìn)行，不分配內(nèi)存（5）宏的啞實結(jié)合不存在類型，也沒有類型轉(zhuǎn)換。（6）宏展開使源程序變長，函數(shù)調(diào)用不會（7）宏展開不占運行時間，只占編譯時間，函數(shù)調(diào)用占運行時間（分配內(nèi)存、保留現(xiàn)場、值傳遞、返回值）2023/2/115:1513.1.1宏替換3.終止宏定義可以用#undef提前終止宏定義的作用域例如：#definePI3.14main（）……#undefPI2023/2/115:1513.1.2文件包含一個文件包含另一個文件的內(nèi)容格式：#include“文件名“或#include<文件名>編譯時以包含處理以后的文件為編譯單位，被包含的文件是源文件的一部分。編譯以后只得到一個目標(biāo)文件.obj被包含的文件又被稱為“標(biāo)題文件”或“頭部文件”、“頭文件”，并且常用.h作擴(kuò)展名。修改頭文件后所有包含該文件的文件都要重新編譯2023/2/115:1513.1.2文件包含頭文件的內(nèi)容除了函數(shù)原型和宏定義外，還可以有結(jié)構(gòu)體定義，全局變量定義：（1）一個#include命令指定一個頭文件；（2）文件1包含文件2，文件2用到文件3，則文件3的包含命令#include應(yīng)放在文件1的頭部第一行；（3）包含可以嵌套；（4）<文件名>稱為標(biāo)準(zhǔn)方式，系統(tǒng)到頭文件目錄查找文件，"文件名"則先在當(dāng)前目錄查找，而后到頭文件目錄查找；（5）被包含文件中的靜態(tài)全局變量不用在包含文件中聲明。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配非靜態(tài)的局部變量是分配在內(nèi)存中的動態(tài)存儲區(qū)的，這個存儲區(qū)是一個稱為棧的區(qū)域C語言還允許建立內(nèi)存動態(tài)分配區(qū)域，以存放一些臨時用的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要時隨時開辟，不需要時隨時釋放。這些數(shù)據(jù)是臨時存放在一個特別的自由存儲區(qū)，稱為堆區(qū)2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配對內(nèi)存的動態(tài)分配是通過系統(tǒng)提供的庫函數(shù)來實現(xiàn)的，主要有malloc，calloc，free，realloc這4個函數(shù)。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配１．malloc函數(shù)其函數(shù)原型為

void*malloc(unsignedintsize);其作用是在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一個長度為size的連續(xù)空間函數(shù)的值是所分配區(qū)域的第一個字節(jié)的地址，或者說，此函數(shù)是一個指針型函數(shù)，返回的指針指向該分配域的開頭位置2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配malloc(100);開辟100字節(jié)的臨時分配域，函數(shù)值為其第1個字節(jié)的地址

注意指針的基類型為void，即不指向任何類型的數(shù)據(jù)，只提供一個地址如果此函數(shù)未能成功地執(zhí)行（例如內(nèi)存空間不足），則返回空指針(NULL)2023/2/115:15有以下程序段 int*p; p=__________malloc(sizeof(int));若要求使p指向一個int型的動態(tài)存儲單元，在橫線處應(yīng)填入的是()

A(int*) Bint Cint* D(*int)

參考答案：A【解析】本題考查malloc函數(shù)，題目中要求p指向一個int型的動態(tài)存儲單元，那么就應(yīng)該將分配的存儲單元轉(zhuǎn)化為int，所以選項A正確。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配2．calloc函數(shù)其函數(shù)原型為

void*calloc(unsignedn,unsignedsize);其作用是在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配n個長度為size的連續(xù)空間，這個空間一般比較大，足以保存一個數(shù)組。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配用calloc函數(shù)可以為一維數(shù)組開辟動態(tài)存儲空間，n為數(shù)組元素個數(shù)，每個元素長度為size。這就是動態(tài)數(shù)組。函數(shù)返回指向所分配域的起始位置的指針；如果分配不成功，返回NULL。如：p=calloc(50,4);

開辟50×4個字節(jié)的臨時分配域，把起始地址賦給指針變量p2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配3．free函數(shù)其函數(shù)原型為

voidfree(void*p);其作用是釋放指針變量ｐ所指向的動態(tài)空間，使這部分空間能重新被其他變量使用。p應(yīng)是最近一次調(diào)用calloc或malloc函數(shù)時得到的函數(shù)返回值。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配free(p);釋放指針變量ｐ所指向的已分配的動態(tài)空間

free函數(shù)無返回值2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配4.realloc函數(shù)其函數(shù)原型為void*realloc(void*p,unsignedintsize);如果已經(jīng)通過malloc函數(shù)或calloc函數(shù)獲得了動態(tài)空間，想改變其大小，可以用recalloc函數(shù)重新分配。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配用realloc函數(shù)將p所指向的動態(tài)空間的大小改變?yōu)閟ize。p的值不變。如果重分配不成功，返回NULL。如realloc(p,50);

將p所指向的已分配的動態(tài)空間改為50字節(jié)

2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配以上4個函數(shù)的聲明在stdlib.h頭文件中，在用到這些函數(shù)時應(yīng)當(dāng)用“#include<stdlib.h>”指令把stdlib.h頭文件包含到程序文件中。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配

例13.1建立動態(tài)數(shù)組，輸入5個學(xué)生的成績，另外用一個函數(shù)檢查其中有無低于60分的，輸出不合格的成績。2023/2/115:1513.2動態(tài)存儲分配

解題思路：用malloc函數(shù)開辟一個動態(tài)自由區(qū)域，用來存5個學(xué)生的成績，會得到這個動態(tài)域第一個字節(jié)的地址，它的基類型是void型。用一個基類型為int的指針變量p來指向動態(tài)數(shù)組的各元素，并輸出它們的值。但必須先把malloc函數(shù)返回的void指針轉(zhuǎn)換為整型指針，然后賦給p12023/2/115:15#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){voidcheck(int*);int*p1,i;p1=(int*)malloc(5*sizeof(int));for(i=0;i<5;i++)scanf("%d",p1+i);