14——預(yù)處理命令

1、吉林醫(yī)藥學(xué)院教案章節(jié)局部章節(jié)、課題第9章預(yù)處理命令學(xué)時2日期11.23教學(xué)目的和要求:1. 掌握：宏定乂的方式2. 掌握：文件包含3. 了解：條件編譯方式 教學(xué)重點與難點：教學(xué)重點：宏定義和文件包含教學(xué)難點：宏定義教學(xué)方法與手段：多媒體教學(xué) 啟發(fā)式教學(xué) 案例式教學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新點：將生物群體中類和對象的概念引入教學(xué)，使得學(xué)生深刻理解面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的根本概念討論、思考題和課后作業(yè):備注:吉林醫(yī)藥學(xué)院教案講稿局部教學(xué)過程時間分配吉林醫(yī)藥學(xué)院教案講稿局部教學(xué)過程時間分配第9章預(yù)處理命令在前面各章中，已屢次使用過以#號開頭的預(yù)處理命令。如包含命令#inelude，宏定義命令#define 等。在源程序

2、中這些命令都放在函數(shù)之外，而且一般都放在源文件的前面，它們稱為預(yù)處理局部。所謂預(yù)處理是指在進(jìn)行編譯的第一遍掃描詞法掃描和語法分析之前所作的工作。預(yù)處理是C語言的一個重要功能，它由預(yù)處理程序負(fù)責(zé)完成。當(dāng)對一個源文件進(jìn)行編譯時，系統(tǒng)將自動引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理局部作處理，處理完畢自動進(jìn)入對源程序的編譯。C語言提供了多種預(yù)處理功能，如宏定義、文件包含、條件編譯等。合理地使用預(yù)處理功能編寫的程序便于閱讀、修改、移植和調(diào)試，也有利于模塊化程序設(shè)計。本章介紹常用的幾種預(yù)處理功能。9.1 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，稱為 宏。被定義為 宏的標(biāo)識符稱為 宏名。在編譯預(yù)處理

3、時，對程序中所有出現(xiàn)的宏名，都用宏定義中的字符串去代換，這稱為 宏代換或 宏展開。宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。宏代換是由預(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和調(diào)用。無參宏疋義無參宏的宏名后不帶參數(shù)。其定義的一般形式為：#define標(biāo)識符 字符串其中的 #表示這是一條預(yù)處理命令。但凡以#開頭的均為預(yù)處理命令。define 為宏定義命令。標(biāo)識符為所定義的宏名?！白址梢允浅?shù)、表達(dá)式、格式串等。在前面介紹過的符號常量的定義就是一種無參宏定義。此外，常對程序中反復(fù)使用的表達(dá)式進(jìn)行宏定義。例如：#define M (y*y+3*y)它的作

4、用是指定標(biāo)識符M來代替表達(dá)式y(tǒng)*y+3*y。在編寫源程序時，所有的y*y+3*y都可由M代替，而對源程序作編譯時，將先由預(yù)處理程序進(jìn)行宏代換，即用y*y+3*y表達(dá)式去置換所有的宏名 M然后再進(jìn)行編譯?！纠?.1】吉林醫(yī)藥學(xué)院教案(講稿局部)教學(xué)過程時間分配#define M (y*y+3*y)mai n()int s,y;prin tf("i nput a nu mber:");sea nf("%d", &y);s=3*M+4*M+5*M;prin tf("s=%dn",s);懂上例程序中首先進(jìn)行宏定義，定義M來替代表達(dá)式(

5、y*y+3*y),在s=3*M+4*M+5* M中作了宏調(diào)用。在預(yù)處理時經(jīng)宏展開后該語句變?yōu)椋簊=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y);但要注意的是，在宏定義中表達(dá)式(y*y+3*y)兩邊的括號不能少。否那么會發(fā)生錯誤。如當(dāng)作以 下定義后：#difi ne M y*y+3*y在宏展開時將得到下述語句：s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；這相當(dāng)于：3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y;顯然與原題意要求不符。計算結(jié)果當(dāng)然是錯誤的。因此在作宏定義時必須十分注意。應(yīng)保證 在宏代換之后不發(fā)生錯誤。對于宏定義還要說明以下幾點：1) 宏定義是

6、用宏名來表示一個字符串，在宏展開時又以該字符串取代宏名，這只是一 種簡單的代換，字符串中可以含任何字符，可以是常數(shù)，也可以是表達(dá)式，預(yù)處理 程序?qū)λ蛔魅魏螜z查。如有錯誤，只能在編譯已被宏展開后的源程序時發(fā)現(xiàn)。2) 宏定義不是說明或語句，在行末不必加分號，如加上分號那么連分號也一起置換。3) 宏定義必須寫在函數(shù)之外，其作用域為宏定義命令起到源程序結(jié)束。如要終止其作 用域可使用# undef命令。例如：#define PI 3.14159mai n()#undef PIf1()吉林醫(yī)藥學(xué)院教案(講稿局部)教學(xué)過程時間分配表示PI只在main函數(shù)中有效，在fl中無效。4) 宏名在源程序中假設(shè)用引號

7、括起來，那么預(yù)處理程序不對其作宏代換。5) 宏定義允許嵌套，在宏定義的字符串中可以使用已經(jīng)定義的宏名。在宏展開時由預(yù) 處理程序?qū)訉哟鷵Q。6) 習(xí)慣上宏名用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別。但也允許用小寫字母。7) 可用宏定義表示數(shù)據(jù)類型，使書寫方便。宏定義只是簡單的字符串代換，是在預(yù)處理完成的，而typedef是在編譯時處理的，它不是作簡單的代換，而是對類型說明符重新命名。被命名的標(biāo)識符具有類型定義說明的功能。8) 對“輸出格式作宏定義，可以減少書寫麻煩。帶參宏定義c語言允許宏帶有參數(shù)。在宏疋義中的參數(shù)稱為形式參數(shù)，在宏調(diào)用中的參數(shù)稱為頭際參數(shù)。對帶參數(shù)的宏，在調(diào)用中，不僅要宏展開，而且要用實參

8、去代換形參。帶參宏疋義的般形式為：#define宏名(形參表) 字符串在字符串中含有各個形參。帶參宏調(diào)用的一般形式為：宏名(實參表)；對于帶參的宏定義有以下冋題需要說明：1. 帶參宏定義中，宏名和形參表之間不能有空格出現(xiàn)。例如把：#define MAX(a,b) (a>b)?a:b寫為：#define MAX (a,b) (a>b)?a:b將被認(rèn)為是無參宏定義，宏名MAX代表字符串(a,b) (a>b)?a:b。宏展開時，宏調(diào)用語句：max=MAX(x,y);將變?yōu)椋簃ax=(a,b)(a>b)?a:b(x,y);這顯然是錯誤的。2. 在帶參宏定義中，形式參數(shù)不分配內(nèi)存

9、單元，因此不必作類型定義。而宏調(diào)用中的實參有具體的值。要用它們?nèi)ゴ鷵Q形參，因此必須作類型說明。這是與函數(shù)中的情況不冋的。在函數(shù)中，形參和實參是兩個不冋的量，各有自己的作用域，調(diào)用時要把實參值賦予形參，進(jìn)行 值吉林醫(yī)藥學(xué)院教案(講稿局部)教學(xué)過程時間分配傳遞。而在帶參宏中，只是符號代換，不存在值傳遞的冋題。3.在宏疋義中的形參是標(biāo)識符，而宏調(diào)用中的頭參可以是表達(dá)式。4.在宏定義中，字符串內(nèi)的形參通常要用括號括起來以防止出錯。在上例中的宏定義中(y)*(y)表達(dá)式的y都用括號括起來，因此結(jié)果是正確的。如果去掉括號，把程序改為以下形式：5.帶參的宏和帶參函數(shù)很相似，但有本質(zhì)上的不冋，除上面已談到的各

10、點外，把冋一表達(dá)式用函數(shù)處理與用宏處理兩者的結(jié)果有可能是不冋的。6.宏定義也可用來定義多個語句，在宏調(diào)用時，把這些語句又代換到源程序內(nèi)?？聪旅娴睦?。9.2文件包含文件包含是C預(yù)處理程序的另一個重要功能。文件包含命令行的一般形式為：#include"文件名在前面我們已屢次用此命令包含過庫函數(shù)的頭文件。例如：#in clude"stdio.h"#i nclude"math.h"文件包含命令的功能是把指定的文件插入該命令行位置取代該命令行，從而把指定的文件和當(dāng)前的源程序文件連成一個源文件。在程序設(shè)計中，文件包含是很有用的。一個大的程序可以分為多個模

11、塊，由多個程序員分別編程。有些公用的符號常量或宏定義等可單獨組成一個文件，在其它文件的開頭用包含命令包含該文件即可使用。這樣，可防止在每個文件開頭都去書寫那些公用量，從而節(jié)省時間，并減少出錯。對文件包含命令還要說明以下幾點：1.包含命令中的文件名可以用雙引號括起來，也可以用尖括號括起來。例如以下寫法都是允許的：#in clude"stdio.h"#in clude<math.h>但是這兩種形式是有區(qū)別的：使用尖括號表示在包含文件目錄中去查找(包含目錄是由用戶在設(shè)置環(huán)境時設(shè)置的 )，而不在源文件目錄去查找；使用雙引號那么表示首先在當(dāng)前的源文件目錄中查找，假設(shè)未找到

12、才到包含目錄中去查找。用戶編程時可根據(jù)自己文件所在的目錄來選擇某一種命令形式。2. 一個include 命令只能指定一個被包含文件，假設(shè)有多個文件要包含，那么需用多個include 命令。3.文件包含允許嵌套，即在一個被包含的文件中又可以包含另一個文件。9.3條件編譯吉林醫(yī)藥學(xué)院教案講稿局部時間分配教學(xué)過程預(yù)處理程序提供了條件編譯的功能?？梢园床煌臈l件去編譯不同的程序局部，因而產(chǎn) 生不同的目標(biāo)代碼文件。這對于程序的移植和調(diào)試是很有用的。條件編譯有三種形式，下面分別介紹：1. 第一種形式：#ifdef 標(biāo)識符程序段1#else程序段2#en dif它的功能是，如果標(biāo)識符已被 #define 命

13、令定義過那么對程序段 1進(jìn)行編譯；否那么對 程序段2進(jìn)行編譯。如果沒有程序段2它為空，本格式中的#else可以沒有，即可以寫 為：#ifdef 標(biāo)識符程序段#en dif2. 第二種形式：#ifndef 標(biāo)識符程序段1#else程序段2#en dif與第一種形式的區(qū)別是將ifdef 改為“fndef 。它的功能是，如果標(biāo)識符未被#define命令定義過那么對程序段1進(jìn)行編譯，否那么對程序段2進(jìn)行編譯。這與第一種形式的功能正相反。3. 第三種形式：#if 常量表達(dá)式程序段1#else程序段2#en dif它的功能是，如常量表達(dá)式的值為真非0，那么對程序段1進(jìn)行編譯，否那么對程序段2進(jìn)行編譯。因此可以使程序在不同條件下，完成不同的功能。9.4本章小結(jié)1. 預(yù)處理功能是c語言特有的功能，它是在對源程序正式編譯前由預(yù)處理程序完成的。程 序員在程序中用預(yù)處理命令來調(diào)用這些功能。2. 宏定義是用一個標(biāo)識符來表示一個字符串，這個字符串可以是常量、變量或表達(dá)式。在 宏調(diào)用中將用該字符串代換宏名。吉林醫(yī)藥學(xué)院教案講稿局部教學(xué)過程時間分配3. 宏疋義可以帶有參數(shù)，宏調(diào)用時是以頭參代換形參。而不是值傳送。4. 為了防止宏代換時發(fā)生錯誤，宏定義中的字符串應(yīng)加括號，字符串中出現(xiàn)的形