c语言:预处理详解
代码见:登录 - Gitee.com
1.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
2.#define定义常量
基本语法:
#define name stuff
不建议在define定义标识符时,在最后加上 ;
举例:
// 如果定义的 stuff过⻓,可以分成⼏⾏写,除了最后⼀⾏外,每⾏的后⾯都加⼀个反斜杠(续⾏
符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \date:%s\ttime:%s\n" ,\__FILE__,__LINE__ , \__DATE__,__TIME__ ) int main()
{DEBUG_PRINT;return 0;
}
3.#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(define macro)。
宏的声明方式:
#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,如果两者之间存在如何空白存在,参数列表就会被解释为stuff的一部分。
举例:
提示: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和邻近操作符之间不可预料的相互作用。
4.带有副作用的宏参数
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时可能出现危险,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。
5.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。
6.宏和函数的对比
宏通常被应用于执行简单的运算。
宏的优势:
1.用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。
2.更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于>来比较的类型。宏的参数是类型无关
的。
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长度。
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。
宏有时候可以做函数做不到的事情。比如:宏的参数可以出现类型,但是函数做不到。
7.#和##
7.1#运算符
#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”。
7.2##运算符
##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。
int int_max(int x, int y)
{return x > y ? x : y;
}
float float_max(float x, float y)
{return x > y ? x : y;
}
将上述代码改造为:
8.命名约定
一般来讲函数和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
9.#undef
这条指令用于移除一个宏定义。
#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。
10.命令行定义
许多c的编译器提供了一种能力,允许在命令行中定义符号,用于启动编译过程。
例如:
当我们根据同一个源文件要编译出一个程序的不同版本时,这个特性有点用处。(假定某个程序中声明了一个某个长度的数组,如果机器内存有限,我们需要一个很小的数组,但是另外一个机器内存大些,我们需要一个数组能够大些。)
编译指令:
//linux 环境演⽰
gcc -D sz=10 programe.c
11.条件编译
在编译一个程序的时候我们如果要将一条语句(一组语句)编译或者放弃是很方便的。因为我们有条件编译指令。
比如:调试性的代码,删除可惜,保留又碍事,所以我们可以选择性的编译。
常见的条件编译指令:
1. 2. 3.
12.头文件的包含
12.1头文件被包含的方式
12.1.1本地文件包含
#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。如果找不到就提示编译错误。
Linux环境的标准头文件的路径:
/usr/include
VS环境的标准头文件的路径:
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include
//这是VS2013的默认路径
12.1.2库文件包含
#include <filename.h>
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。
这样是不是可以说,对于库文件也可以使用“”的形式包含?
答案是肯定的,可以,但是这样做查找的效率就低些,当然这样也不容易区分是库文件还是本地文件了。
12.2嵌套文件包含
#include指令可以使另外一个文件被编译。就像它实际出现于 #include 指令的地方一样。
这种替换的方式很简单:预处理器先删除这条指令,并用包含文件的内容替换。
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。
解决方式:
13.其他预处理指令
#error
#pragma
#line
...#pragma pack()在结构体部分介绍。
本章完。