第8章 C語言編譯預(yù)處理

第八章編譯預(yù)處理作用：對源程序編譯之前做一些處理,生成擴(kuò)展C源程序種類宏定義#define文件包含#include條件編譯#if--#else--#endif等格式：“#”開頭占單獨書寫行語句尾不加分號如if(x==YES)printf(“correct!\n”);elseif(x==NO)printf(“error!\n”);展開后：if(x==1)printf(“correct!\n”);elseif(x==0)printf(“error!\n”);8.1

宏定義8.1.1不帶參數(shù)宏定義一般形式：#define宏名[宏體]功能:用指定標(biāo)識符(宏名)代替字符序列(宏體)宏展開：預(yù)編譯時,用宏體替換宏名---不作語法檢查如#defineYES1#defineNO0#definePI3.1415926#defineOUTprintf(“Hello,World”);宏體可缺省,表示宏名定義過或取消宏體定義位置:任意(一般在函數(shù)外面)作用域:從定義命令到文件結(jié)束#undef可終止宏名作用域格式：

#undef

宏名例#defineYES1main(){……..}#undefYES#defineYES0max(){……..}YES原作用域YES新作用域宏定義可嵌套，不能遞歸例#defineMAXMAX+10(

)引號中的內(nèi)容與宏名相同也不置換例#definePI3.14159printf(“2*PI=%f\n”,PI*2);宏展開：printf(“2*PI=%f\n”,3.14159*2);宏定義中使用必要的括號（）例#defineWIDTH80#defineLENGTH

WIDTH+40

var=LENGTH*2;宏展開：var=80+40*2;()()例#defineWIDTH80#defineLENGTH

WIDTH+40

var=LENGTH*2;宏展開：var=80+40*2;

案例分析1（8.1)#definePRICE30main(){

int

num,total;num=10;total=num*PRICE;

printf(“total=%d”,total);}程序運(yùn)算結(jié)果：total=300當(dāng)價格發(fā)生變化時，只需要修改宏定義，就可以做到一改而全改案例分析2#definePI

3.1415926

main()｛floatl，s，r，v;

printf("input

raDiuS∶");

scanf("%f"，&r);

l=2.0*PI*r;

s=PI*r*r;

v=3.0/4*PI*r*r*r;

printf("l=%10.4f\nS=%10.4f\nv=%10.4f\n"，l，s，v);｝使用宏名代替一個字符串，可以用一個簡單的名字來代替一個長的字符串。減少了程序中重復(fù)書寫某些字符串的工作里昂，既不易出錯，又提高了程序的可移植性。注意：如果字符串一行內(nèi)裝不下，可以放到下一行，只要在上一行的結(jié)尾處放一個反斜杠(\)即可。

例如：#defineLONG_STING“thisis\averylongstringthatisused.” 案例分析3#include<stdio.h>#define M 3#define N M+1#define NN N*N/2main(){printf(“%d\n”,NN)；printf(“%d\n”,5*NN)；}第一個printf的輸出為6

第二個printf輸出值為18

說明：#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.

課堂練習(xí)8.1-7）、15）8.12帶參數(shù)宏定義一般形式：#define宏名(參數(shù)表)宏體例#defineS(r)PI*r*r相當(dāng)于定義了不帶參宏S,代表字符串“(r)PI*r*r”宏展開：形參用實參換，其它字符保留宏體及各形參外一般應(yīng)加括號（）例#defineS(a,b)a*b………..area=S(3,2);宏展開：area=3*2;不能加空格例#definePOWER(x)x*xx=4;y=6;z=POWER(x+y);宏展開：z=x+y*x+y;一般寫成：#definePOWER(x)((x)*(x))宏展開：z=((x+y)*(x+y));(1)程序中宏名后的實參與命令行中宏名后的虛參按位置一一對應(yīng)。(2)用實參代替字符串中的虛參，注意只是字符串的代換，不含計算過程。(3)把用實參替換的字符串，替換程序中的宏名。[例8.3]寫出下列程序運(yùn)行的結(jié)果：

#definePT 3.5#defineS(x) PT*x*xmain（）

{

inta=1，b=2；

printf（”%4.1f\n”,S(a+b)）；

}案例分析1說明：

（1）對帶參數(shù)的宏的展開只是將語句中的宏名內(nèi)的實參字符串代替#define命令行中的虛參，不能人為的增加括號和計算功能。（2）由子宏定義時，宏名與其所代替的字符串之間有一個或一個以上的空格。

#defineMAX(x,y)(x)>(y)?(x):(y)…….main(){inta,b,c,d,t;…….t=MAX(a+b,c+d);……}宏展開：t=(a+b)>(c+d)?(a+b):(c+d);int

max(int

x,inty){return(x>y?x:y);}main(){inta,b,c,d,t;…….t=max(a+b,c+d);………}例用宏定義和函數(shù)實現(xiàn)同樣的功能<>案例分析2帶參的宏與函數(shù)區(qū)別帶參宏函數(shù)處理過程不分配內(nèi)存簡單的字符置換分配內(nèi)存先求實參值,再代入形參處理時間編譯時程序運(yùn)行時參數(shù)類型無類型問題定義實參,形參類型程序長度變長不變運(yùn)行速度不占運(yùn)行時間調(diào)用和返回占時間<>課堂練習(xí)1

定義一個帶參數(shù)的宏，使兩個參數(shù)的值互換，并編一個程序，輸入兩個整數(shù)作為使用宏時的參數(shù)，輸出已經(jīng)交換的兩個值。#defineSWAP(a,b) t=b;b=a;a=t;main(){

int

a,b,t；

printf(“請輸入兩個整數(shù)：”)；

scanf（“%d，%d”，&a，&b）；

printf（“\n原來得數(shù)據(jù)為：a=%d，b=%d\n”,a,b）；

SWAP(a,b)；

printf(“交換結(jié)果為：a=%d，b=&d\n”，a，b)；}課堂練習(xí)2分析程序定義一個頭文件“format.h”:在該文件中定義三種輸出格式用戶文件用#include語句將該文件包含起來；好處：避免重復(fù)工作；一改而全改；注意：宏定義修改后，序重新進(jìn)行編譯；8.2

文件包含功能：一個源文件可將另一個源文件的內(nèi)容全部包含進(jìn)來一般形式：#include“文件名”或#include<文件名>#include“file2.c”file1.cfile2.cfile1.cfile2.cABA處理過程：預(yù)編譯時,用被包含文件的內(nèi)容取代該預(yù)處理命令，再對“包含”后的文件作一個源文件編譯<>直接按標(biāo)準(zhǔn)目錄搜索“”先在當(dāng)前目錄搜索，再搜索標(biāo)準(zhǔn)目錄可指定路徑被包含文件內(nèi)容源文件(*.c)頭文件(*.h)宏定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義函數(shù)說明等文件包含可嵌套#include“file2.c”file1.cAfile3.cC#include“file3.c”file2.c

Bfile1.cAfile3.cfile2.c文件包含的使用C語言標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的使用#include<stdio.h>自己定義文件系統(tǒng)開發(fā)時，某單位人員往往使用一組固定的符號常量，可以把這些宏定義組成一個文件，然后每人都可以使用#include命令把這些符號常量包含到自己的程序中，從而避免重復(fù)工作；此外可做到一改而全改；案例分析

[例8.7]頭文件應(yīng)用實例（1）文件print_format.h#definePRprintf#defineNL“\n”#defineD“%d”#defineD1DNL#defineD2DDNL#defineD3DDDNL#defineD4DDDDNL#defineS“%s”（2）文件file1.c#include”print_format.h”main(){int

a,b,c,d;charstring[]=“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,sting);}8.3條件編譯C語言也允許有選擇的對源程序的某一部分進(jìn)行編譯，這就是“條件編譯”。

條件編譯有以下三種形式：#ifdef<標(biāo)識符>

程序段1#else

程序段2#endif#ifndef<標(biāo)識符>

程序段1#else

程序段2#endif#if表達(dá)式程序段1#else

程序段2#endif#ifdef<標(biāo)識符>

程序段1#else

程序段2#endif8.3.1條件編譯語句1它的功能是：當(dāng)指定標(biāo)識符已經(jīng)被定義過（一般用#define命令定義），則對程序段1進(jìn)行編譯，否則對程序段2進(jìn)行編譯。

案例分析1條件編譯對于提高C源程序的通用性是很有好處的。如果一個C源程序在不同計算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行，而不同的計算機(jī)又有一定的差異(例如，有的機(jī)器以16位(2個字節(jié))來存放一個整數(shù)，而有的則以32位存放一個整數(shù))，這樣往往需要對源程序作必要的修改，這就降低了程序的通用性。可以用以下的條件編譯來處理:#ifdef

COMPUTER-A#define

INTEGER-SIZE16#else#define

INTEGER-SIZE32#endif即如果COMPUTER-A在前面已被定義過，則編譯下面的命令行：#defineINTEGER-SIZE16否則，編譯下面的命令行：#defineINTEGER-SIZE32案例分析2例如，在調(diào)試程序時，常常希望輸出一些所需的信息，而在調(diào)試完成后不再輸出這些信息?？梢栽谠闯绦蛑胁迦胍韵碌臈l件編譯段：#ifdefDEBUGprintf("x=%D，y=%D，Z=%D\n"，x，y，Z);#endif如果在它的前面有以下命令行：#defineDEBUG則在程序運(yùn)行時輸出x、y、Z的值，以便調(diào)試時分析。8.3.2條件編譯語句2

#ifndef<標(biāo)識符>

程序段1#else

程序段2#endif它的功能是：若指定的標(biāo)識符未被定義則編譯程序段1，否則編譯程序段2。這種形式的功能和第一種形式的功能相反。

例如：

#ifndefLIST

printf(＂x＝%d，y＝%d，z＝%d\n＂,x,y,z)；

#endif其預(yù)處理功能為：如在此之前未對LIST定義，則輸出x，y，z的值。在程序調(diào)試時，不對LIST定義，此時輸出x，y，z的值，調(diào)試結(jié)束后，在運(yùn)行上述程序段之前，加以下面的命令行：

#define LIST則不輸出x，y，z的值。8.3.3條件編譯語句3#if表達(dá)式程序段1#else

程序段2#endif

它的功能是：當(dāng)指定的表達(dá)式為真(非零)時.編譯程序段1，否則編譯程序段2。應(yīng)用這種條件編譯的方法，可以事先給定某一條件:使程序在不同的條件下執(zhí)行不同的功能。案例分析

[例8.8]用條件編譯方法實現(xiàn)以下功能：

輸入一行電報文字，可以任選兩種輸出，一為原文輸出；一為將字母變成其下一字母(如‘a(chǎn)’變成’b’，…，’z’變成‘a(chǎn)’，其它字符不變)。用#define命令來控制是否要譯成密碼。例如：

#defineCHANGE1

則輸出密碼。若

#defineCHANGE0

則不譯成密碼，按原碼輸出。#include<stdio.h>#defineMAX80#defineCHANGE1main(){charstr[MAX]；

inti；

printf(“請輸入文本行：\n”)；

scanf(“%s”,str)；

#if(CHANGE){for(i=0;i<MAX;i++) {

if(str[i]!=’\0’)