譚浩強(qiáng)C程序設(shè)計(jì)-第三版-清華課件-預(yù)處理

1、第九章,預(yù)處理命令,本章要點(diǎn),預(yù)處理的概念 C語言處理系統(tǒng)的預(yù)處理功能 預(yù)處理命令的使用,主要內(nèi)容,9.1 宏定義 9.2“文件包含”處理 9.3 條件編譯,基本概念,ANSI C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以在源程序中加入一些“預(yù)處理命令” ，以改進(jìn)程序設(shè)計(jì)環(huán)境，提高編程效率。 這些預(yù)處理命令是由ANSI C統(tǒng)一規(guī)定的，但是它不是C語言本身的組成部分，不能直接對它們進(jìn)行編譯（因?yàn)榫幾g程序不能識別它們）。必須在對程序進(jìn)行通常的編譯之前，先對程序中這些特殊的命令進(jìn)行“預(yù)處理”。 經(jīng)過預(yù)處理后程序可由編譯程序?qū)︻A(yù)處理后的源程序進(jìn)行通常的編譯處理，得到可供執(zhí)行的目標(biāo)代碼,基本概念,C語言與其他高級語言的一個重要區(qū)別是

2、可以使用預(yù)處理命令和具有預(yù)處理的功能,提供的預(yù)處理功能主要有以下三種： 宏定義 文件包含 條件編譯 這些功能分別用宏定義命令、文件包含命令、條件編譯命令來實(shí)現(xiàn)。為了與一般語句相區(qū)別，這些命令以符號“”開頭。例如： #define #include,9.1 宏定義,9.1.1 不帶參數(shù)的宏定義,宏定義一般形式為,define 標(biāo)識符 字符串 例如： define PI 3.1415926,宏定義的作用是在本程序文件中用指定的標(biāo)識符PI來代替“3.1415926”這個字符串，在編譯預(yù)處理時，將程序中在該命令以后出現(xiàn)的所有的PI都用“3.1415926”代替。這種方法使用戶能以一個簡單的名字代替一個

3、長的字符串。 這個標(biāo)識符（名字）稱為“宏名”。 在預(yù)編譯時將宏名替換成字符串的過程稱為“宏展開”。define是宏定義命令,include #define PI 3.1415926 void main() float l,s,r,v; printf(input radius:); scanf(%f,例9.1 使用不帶參數(shù)的宏定義,input radius: 4,運(yùn)行情況如下,1=25.1328 s=50.2655 v=150.7966,1) 宏名一般習(xí)慣用大寫字母表示，以便與變量名相區(qū)別。但這并非規(guī)定，也可用小寫字母。 (2) 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。

4、 (3) 宏定義是用宏名代替一個字符串，只作簡單置換，不作正確性檢查。只有在編譯已被宏展開后的源程序時才會發(fā)現(xiàn)語法錯誤并報錯,說明,4) 宏定義不是語句，不必在行末加分號。如果加了分號則會連分號一起進(jìn)行置換。 (5) 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命令寫在文件開頭，函數(shù)之前，作為文件一部分，在此文件范圍內(nèi)有效。 (6) 可以用undef命令終止宏定義的作用域。 例如,說明,define G 9.8 _ void main() G的有效范圍 - #undef G f1(),在f1函數(shù)中，不再代表9.8。這樣可以靈活控制宏定義

5、的作用范圍,7) 在進(jìn)行宏定義時，可以引用已定義的宏名，可以層層置換,說明,include #define R 3.0 #define PI 3.1415926 #define L 2*PI*R #define S PI*R*R void main() printf(L=%fnS=%fn,L,S);,運(yùn)行情況如下,L=18.849556 S=28.274333,例9.2 在宏定義中引用已定義的宏名,經(jīng)過宏展開后，printf函數(shù)中的輸出項(xiàng)被展開為: 2*3.1415926*3.0 展開為 3.1415926*3.0*3.0 printf函數(shù)調(diào)用語句展開為,printf(“L=%FNS=%fn”

6、, 2*3.1415926*3.0,3.1415926*3.0*3.0,8) 對程序中用雙撇號括起來的字符串內(nèi)的字符，即使與宏名相同，也不進(jìn)行置換。 (9) 宏定義是專門用于預(yù)處理命令的一個專用名詞，它與定義變量的含義不同，只作字符替換，不分配內(nèi)存空間,說明,9.1.2 帶參數(shù)的宏定義,作用：不是進(jìn)行簡單的字符串替換，還要進(jìn)行參數(shù)替換,帶參數(shù)的宏定義一般形式為,define 宏名（參數(shù)表） 字符串 字符串中包含在括弧中所指定的參數(shù),define S(a,b) a*b area=S(3,2,程序中用和分別代替宏定義中的形式參數(shù)和b，用*代替S(3,2) 。因此賦值語句展開為： area=3*2,

7、例,對帶實(shí)參的宏（如S（3，2），則按define命令行中指定的字符串從左到右進(jìn)行置換。若串中包含宏中的形參（如a、b），則將程序中相應(yīng)的實(shí)參（可以是常量、變量或表達(dá)式）代替形參。如果宏定義中的字符串中的字符不是參數(shù)字符（如*中的*號），則保留。這樣就形成了置換的字符串,對帶參的宏定義是這樣展開置換的,include #define PI 3.1415926 #define S(r) PI*r*r void main() float a,area; a=3.6; area=S(a); printf(r=%fnarea=%fn,a,area);,運(yùn)行情況如下,3.600000 area=40.7

8、15038,例9.3 使用帶參的宏,賦值語句“area=S(a); ” 經(jīng)宏展開后為： area=3.1415926,1)對帶參數(shù)的宏展開只是將語句中的宏名后面括號內(nèi)的實(shí)參字符串代替define 命令行中的形參。 (2) 在宏定義時，在宏名與帶參數(shù)的括弧之間不應(yīng)加空格，否則將空格以后的字符都作為替代字符串的一部分,說明,1) 函數(shù)調(diào)用時，先求出實(shí)參表達(dá)式的值，然后代入形參。而使用帶參的宏只是進(jìn)行簡單的字符替換。 (2) 函數(shù)調(diào)用是在程序運(yùn)行時處理的，為形參分配臨時的內(nèi)存單元。而宏展開則是在編譯前進(jìn)行的，在展開時并不分配內(nèi)存單元，不進(jìn)行值的傳遞處理，也沒有“返回值”的概念。 (3) 對函數(shù)中的實(shí)

9、參和形參類型要求一致。而宏名無類型，它的參數(shù)也無類型，只是一個符號代表，展開時代入指定的字符串即可。宏定義時，字符串可以是任何類型的數(shù)據(jù)。 (4) 調(diào)用函數(shù)只可得到一個返回值，而用宏可以設(shè)法得到幾個結(jié)果,帶參數(shù)的宏和函數(shù)的區(qū)別,include #define PI 3.1415926 #define CIRCLE(R,L,S,V) L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3.0*PI*R*R*R void main() float r,l,s,v; scanf(%f,例9.4 通過宏展開得到若干個結(jié)果,void main（） float r,l,s,v; scanf(%f,對宏進(jìn)行預(yù)編

10、譯，展開后的main函數(shù)如下,運(yùn)行情況如下,3.5 r=3.50，l=21.99，s=38.48，v=179.59,5) 使用宏次數(shù)多時，宏展開后源程序長，因?yàn)槊空归_一次都使程序增長，而函數(shù)調(diào)用不會使源程序變長。 (6) 宏替換不占運(yùn)行時間，只占編譯時間。而函數(shù)調(diào)用則占運(yùn)行時間（分配單元、保留現(xiàn)場、值傳遞、返回,帶參數(shù)的宏和函數(shù)的區(qū)別,如果善于利用宏定義，可以實(shí)現(xiàn)程序的簡化，如事先將程序中的“輸出格式”定義好，以減少在輸出語句中每次都要寫出具體的輸出格式的麻煩,例9.5 通過宏展開得到若干個結(jié)果,include #define PR printf #define NL n #define D

11、%d #define D1 D NL #define D2 D D NL #define D3 D D D NL #define D4 D D D D NL #define S %s,void main() int a,b,c,d; char string=CHINA; a=1;b=2;c=3;d=4; PR(D1,a); PR(D2,a,b); PR(D3,a,b,c); PR(D4,a,b,c,d); PR(S,string);,運(yùn)行時輸出結(jié)果,所謂“文件包含”處理是指一個源文件可以將另外一個源文件的全部內(nèi)容包含進(jìn)來。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:

12、 #include 文件名 或 #include,9.2 “文件包含”處理,例9.6 將例95時格式宏做成頭文件，把它包含在用戶程序中,1)將格式宏做成頭文件format.h #include #define PR printf #define NL n #define D %d #define D1 D NL #define D2 D D NL #define D3 D D D NL #define D4 D D D D NL #define S %s,2)主文件file1.c #include include format.h void main() int a,b,c,d; char s

13、tring=CHINA; a=1;b=2;c=3;d=4; PR(D1,a); PR(D2,a,b); PR(D3,a,b,c); PR(D4,a,b,c,d); PR(S,string);,注意： 在編譯時并不是分別對兩個文件分別進(jìn)行編譯，然后再將它們的目標(biāo)程序連接的，而是在經(jīng)過編譯預(yù)處理后將頭文件format.h包含到主文件中，得到一個新的源程序，然后對這個文件進(jìn)行編譯，得到一個目標(biāo)（.obj）文件。被包含的文件成為新的源文件的一部分，而單獨(dú)生成目標(biāo)文件,1) 一個#include命令只能指定一個被包含文件，如果要包含個文件，要用個#include命令。 (2) 如果文件包含文件，而在文件

14、中要用到文件的內(nèi)容，則可在文件中用兩個include命令分別包含文件和文件，而且文件應(yīng)出現(xiàn)在文件之前，即在file1.c中定義。 (3) 在一個被包含文件中又可以包含另一個被包含文件，即文件包含是可以嵌套的,說明,4) 在#include命令中，文件名可以用雙撇號或尖括號括起來。 (5) 被包含文件（file2.h）與其所在的文件（即用#include命令的源文件file2.c），在預(yù)編譯后已成為同一個文件（而不是兩個文件）。因此，如果file2.h中有全局靜態(tài)變量，它也在file1.h文件中有效，不必用extern聲明,說明,9. 條件編譯,概念：所謂“條件編譯”，是對部分內(nèi)容指定編譯的條件，使其只在滿足一定條件才進(jìn)行編譯,條件編譯命令的幾種形式,1)ifdef 標(biāo)識符 程序段 else 程序段 endif,2)ifndef 標(biāo)識符 程序