C語言程序設(shè)計(jì)課件：編譯預(yù)處理

編譯預(yù)處理C語言程序設(shè)計(jì)目錄content宏定義1文件包含2條件編譯3其他編譯預(yù)處理410.1宏定義在C語言源程序中允許用一個標(biāo)識符來表示一個字符串，成為“宏”。宏定義是由源程序中的宏命令完成的，其一般格式如下：#define是宏定義命令，一個#define只能定義一個宏。若需要定義多個宏，就需要使用多個#define命令。被定義為“宏”的標(biāo)識符稱為“宏名”；字符串成為“宏體”，可以是常量、關(guān)鍵字、語句、表達(dá)式或者空白等。在預(yù)編譯處理時(shí)，對程序中所有出現(xiàn)的“宏名”，都用宏定義中的字符串去替換，成為“宏替換”或“宏展開”。宏替換由預(yù)處理程序自動完成的。在C語言中，“宏”分為有參數(shù)和無參數(shù)兩種，下面分別討論這兩種“宏”的定義與調(diào)用#define標(biāo)識符字符串10.1.1不帶參數(shù)的宏宏名后不帶參數(shù)時(shí)，表示用一個指定的標(biāo)識符來代表一個字符串，也就是定義符號常量。例如，下面定義了兩個無參數(shù)宏：這兩個宏定義將符號常量TRUE定義為1，F(xiàn)ALSE定義為0。接下來以一個例子來更加詳細(xì)的進(jìn)行說明。#defineTRUE1#defineFLASE0if(x==TRUE)printf(“TRUE”);elseif(x==FALSE)printf(“FALSE”);if(x==1)printf(“TRUE”);elseif(x==0)printf(“FALSE”);雙引號中的TRUE和FALSE不被替換，符號常量出現(xiàn)在雙引號中時(shí)，將失去定義過的含義，而僅僅作為一般字符串使用。例子：在進(jìn)行了預(yù)編譯處理后，程序中的符號常量被定義它們的常量替換10.1.1不帶參數(shù)的宏在宏定義語句中，可以使用已經(jīng)定義過的宏，即允許宏的嵌套#defineR3#definePI3.14159#defineL2*PI*R宏嵌套：宏定義應(yīng)用：1、使用宏名代替一個字符串，可以減少程序中重復(fù)書寫某些字符串的工作量，而且簡單不易出錯，容易記憶。2、當(dāng)需要改變某一個常量時(shí)，只要改變#define命令行，做到一改全改。10.1.2帶參數(shù)的宏C語言允許宏帶有參數(shù)。在宏定義中的參數(shù)稱為形參，在宏調(diào)用中的參數(shù)叫做實(shí)參。在調(diào)用帶參數(shù)的宏時(shí)，不僅要進(jìn)行宏替換，而且要用實(shí)參去替換形參。帶參數(shù)的宏的定義一般形式為：調(diào)用帶參數(shù)的宏的一般形式為：#define宏名（形參表）字符串宏名（實(shí)參表）

#include<stdio.h>#defineMAX(x,y)((x>y)?x:y)

voidmain(){

inta,b;a=6;

b=9;

printf(“Maxnumberis%d,MAX(a,b));}例10.1帶參數(shù)的宏帶參數(shù)的宏定義

運(yùn)行結(jié)果：Maxnumberis9調(diào)用帶參數(shù)的宏10.1.2帶參數(shù)的宏1、函數(shù)調(diào)用時(shí)，先求出實(shí)參表達(dá)式的值，然后帶入形參，而使用帶參數(shù)的宏，則只是進(jìn)行簡單的字符替換，不進(jìn)行計(jì)算。2、函數(shù)調(diào)用時(shí)在程序運(yùn)行時(shí)處理的，需要分配臨時(shí)的內(nèi)存單元；而宏展開則是在編譯時(shí)進(jìn)行的，在展開時(shí)并不分配內(nèi)存單元，也不進(jìn)行值傳遞處理，也沒有“返回值”的概念。3、對函數(shù)中的實(shí)參和形參都要定義類型，二者的類型要求一致，如果不一致，則應(yīng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換；而宏不存在類型問題，宏名無類型，它的參數(shù)也無類型，只是一個符號代表，展開時(shí)代入指定的字符即可。

宏定義時(shí)，字符串可以是任何類型的數(shù)據(jù)。帶參數(shù)的宏與函數(shù)的區(qū)別：10.1.2帶參數(shù)的宏4、調(diào)用函數(shù)值可能得到一個返回值，而用宏可以設(shè)法得到幾個結(jié)果。例如，如下宏定義語句：當(dāng)調(diào)用這個宏時(shí)，可以得到三個結(jié)果。5、使用宏次數(shù)多時(shí)，宏展開后源程序增長；而函數(shù)調(diào)用不會是源程序變長。6、宏替換不占運(yùn)行時(shí)間，只占編譯時(shí)間；而函數(shù)調(diào)用則占用運(yùn)行時(shí)間。帶參數(shù)的宏與函數(shù)的區(qū)別：#defineCIRCLE(R,L,S,V)L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3.0*PI*R*R*R10.1.3使用宏定義時(shí)應(yīng)注意問題1、宏名一般習(xí)慣上使用大寫字母表示，以與變量名相區(qū)別。2、宏定義用宏名來表示一個字符串，在宏展開時(shí)又以該字符串取代宏名，這只是一種簡單的替換，預(yù)處理程序?qū)λ蛔鋈魏螜z查。如果有錯誤，只能在編譯已將宏展開后的源程序中發(fā)現(xiàn)。3、宏定義不是說明或語句，在行末不必加分號，如果加上分號，則連分號也一起置換。4、帶參宏定義中，宏名和形參表之間不能有空格出現(xiàn)。例如如果寫成：就會被認(rèn)為是無參宏定義，宏名MAX代表字符串 (a,b)(a>b)?a:b。這顯然與我們的初衷不符。#defineMAX(a,b)(a>b)?a:b#defineMAX(a,b)(a>b)?a:b10.1.3使用宏定義時(shí)應(yīng)注意問題5、在宏定義中，字符串內(nèi)的形參通常要用括號括起來以避免出錯。例如：宏定義則POWER(a+b)這樣的調(diào)用形式將被編譯成a+b*a+b，與我

們預(yù)期的效果不符，應(yīng)改成：6、#define命令出現(xiàn)在程序中函數(shù)的外面，宏名的有效范圍為定義命令之后到本源文件結(jié)束。通常，#define命令在文件開頭，函數(shù)之前，作為文件一部分，在此文件范圍內(nèi)有效。#definePOWER(x)(x*x)#definePOWER(x)((x)*(x))7、可以用#undef命令中止宏命令的作用域。例如：#definePI3.14159voidmain(){……//PI的有效范圍}undefPI//結(jié)束先前定義的宏P(guān)Ivoidfunction(){……//PI無效

}10.2文件包含文件包含是C預(yù)處理程序的另一個重要的功能。C語言提供了#include命令，用來實(shí)現(xiàn)“文件包含”的操作。其一般形式為在前面已多次用此命令包含過庫函數(shù)的頭文件，例如：#include“文件名”或#include<文件名>#include“stdio.h”#include“math.h”10.2文件包含文件包含命令的功能是把制定的文件插入該命令行位置取代該命令行，從而把制定的文件和當(dāng)前的源文件連成一個源文件。其過程如下圖所示：10.2文件包含1、文件包含命令中的文件名可以用雙引號括起來，亦可以用尖括號括起來。例如#include“stdio.h”和#include<stdio.h>都是允許的。使用尖括號表示只在系統(tǒng)指定的標(biāo)準(zhǔn)庫目錄中查找被包含的文件，而不在源文件目錄中查找。使用雙引號則表示首先在當(dāng)前的文件目錄中查找被包含的文件，若沒有找到才到系統(tǒng)指定的標(biāo)準(zhǔn)庫目錄中查找。2、一個#include命令只能指定一個被包含文件，若要包含多個文件，則需要用多個#include命令。

3、文件包含允許嵌套，即在一個被包含的文件中可以包含另一個文件。10.3條件編譯一般情況下，源程序中所有的航都參加編譯。但是有時(shí)希望對其中一些內(nèi)容只在滿足一定條件時(shí)才進(jìn)行編譯，這就是條件編譯。預(yù)處理程序提供的條件編譯功能可以按照不同的條件去編譯程序的不同部分，因而產(chǎn)生不同的目標(biāo)代碼。這對于程序的移植和調(diào)試是很有用的。它的作用是當(dāng)指定的表達(dá)式值為真時(shí)編譯程序段1，否則編譯程序段2?？梢允孪冉o出一定條件，使程序在不同的條件下執(zhí)行不同的功能。條件編譯形式一#if表達(dá)式程序段1#else

程序段2#endif10.3條件編譯#include<stdio.h>#defineLETTER1voidmain(){charc,str[20]=“CLanguage”;inti=0;while((c=str[i])!=‘\0’){i++;#ifLETTERif(c>=‘a(chǎn)’&&c<=‘z’)c=c-32;

#elseif(c>=‘A’&&c<=‘Z’)

c=c+32;

#endifprintf(“%c\n”,c);}}

運(yùn)行結(jié)果：

CLANGUAGE

例10.3輸入一行字母字符，根據(jù)需要設(shè)置條件編譯，使之能將字幕全改為大寫字母或全改為小寫字母輸出宏LETTER定義表示“真”時(shí)運(yùn)行宏LETTER定義表示“假”時(shí)運(yùn)行10.3條件編譯它的作用是如果#ifdef后的宏名在此之前已用#define語句定義，則對程序段1進(jìn)行編譯，否則編譯程序段2。其中else段可以沒有，即條件編譯形式二#ifdef宏名程序段1#else

程序段2#endif#ifdef宏名程序段1#endif10.3條件編譯#include<stdio.h>voidmain(){

floatr,s;printf(“pleaseinputradius:”);scanf(“%f”,&r);

#ifdefPI

s=PI*r*r;

#else

#definePI3.14156265

s=PI*s*s;

#endif

printf(“s=%f\n”,s);}

運(yùn)行結(jié)果：

pleaseinputradius:1.0s=3.1415927

例10.4分析以下程序中宏語句的功能宏P(guān)I在該語句之前定義時(shí)執(zhí)行宏P(guān)I在該語句之前未定義時(shí)執(zhí)行10.3條件編譯它的作用是若宏名未被定義則編譯程序段1，否則編譯程序段2。同樣，#else部分也可以沒有。條件編譯形式三#ifdef宏名程序段1#else

程序段2#endif10.4其他編譯預(yù)處理語法格式如下：它的作用是在編譯的時(shí)候輸出編譯錯誤信息：token-sequence，從而方便程序員檢查程序中出現(xiàn)的錯誤。10.4.1#error#errortoken-sequence#include

”stdio.h”intmain(intargc

,char*argv[]){#defineCONST_NAME1“CONST_NAME1”

printf(“%s\n”,CONST_NAME1);

#undefCONST_NAME1

#ifndefCONST_NAME1

#errorNodefinedConstantSyｍbolCONST_NAME1

#endif

{

#defineCONST_NAME2“CONST_NAME2”

printf(“%s\n”,CONST_NAME2);}

printf(“%s\n”,CONST_NAME2);

return0;}

運(yùn)行結(jié)果：

fatalerrorC1189:#error:NodefinedConstantSyｍbolCONST_NAME1例如：10.4.2#pragma在編寫程序的時(shí)候，我們經(jīng)常要用到#pragma指令來設(shè)定編譯器的狀態(tài)或是指示編譯器來完成一些特定的動作。一般的形式為：

它能夠在編譯信息輸出窗口中輸出相應(yīng)的信息，這對于源代碼信息的控制是非常重要的。其使用法方法為：編譯器遇到這條指令時(shí)就會在編譯輸出窗口中將消息文本打印出來。當(dāng)我們自己忘記有沒有正確設(shè)置這些宏時(shí)，我們就可以用這條指令在編譯的時(shí)候進(jìn)行檢查。#pragmamessage參數(shù)#pragmamessage(“消息文本”)10.4.2#pragma假設(shè)我們希望判斷自己有沒有在源代碼的什么地方定義_X86這個宏就可以使用下面的方法：當(dāng)我們定義了_X86這個宏以后，應(yīng)用程序在編譯時(shí)就會在編譯輸出窗口里顯示“_X86macroactive!”。另外一個使用的比較多的#pragma參數(shù)是code_seg。格式如下：#ifdef_X86#pragmamessage(“_X86macroactivated”)#endif#pragmacode_seg([[{push|pop},][identifier,]][“segment-name”[,“segment-class”]])10.4.2#pragma該指令用來指定函數(shù)在.obj文件中存放的節(jié)，觀察.obj文件可以使用VC自帶的dumpbin命令行程序，函數(shù)在.obj文件中默認(rèn)的存放節(jié)為.text節(jié)，如果code_seg沒有帶參數(shù)的話，則函數(shù)存放在.text節(jié)中。Push（可選參數(shù)）將一個記錄放到內(nèi)部編譯器的堆棧中，可選岑書可以為一個標(biāo)識符或節(jié)名，pop（可選參數(shù)）將一個記錄從堆棧頂端彈出，該記錄可以為一個標(biāo)識符或節(jié)名。Identifer（可選參數(shù)）當(dāng)使用push指令時(shí)，為壓入堆棧的記錄指派一個標(biāo)識符，當(dāng)然標(biāo)識符被刪除的時(shí)候，和其相關(guān)的堆棧中的記錄將被彈出堆棧?！皊egment-name”（可選參數(shù)）表示函數(shù)存放的節(jié)名。10.4.3#line此命令主要是為強(qiáng)制編譯器按指定的行號，開始對源程序的代碼重新編號，在調(diào)試的時(shí)候，可以按此規(guī)定輸出錯誤代碼的準(zhǔn)確位置。形式1，語法格式如下：其作用是使得其后的源代碼從指定的行號constant重新開始編號，并將當(dāng)前文件名命名為filename#lineconstant“filename”

形式2，語法格式如下：

其作用在于編譯時(shí)候，準(zhǔn)確輸出錯誤代碼所在的位置（行號），而在源程序中并不出現(xiàn)行號，從而方便程序員準(zhǔn)確定位。#lineconstant10.4.3#line例如：#include

”stdio.h”voidTest();#line10“Hello.c”intmain(intargc

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