预处理

预处理

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1 预处理

在编译之前进行的处理，处理以 # 开头的指令，包括拷贝#include包含的文件代码，替换#define定义的宏，条件编译#if。

2 文件包含

2.1 #include指令中 < > 和 “ ” 的区別

对于 #include <filename.h>，编译器先从标准库路径开始搜索 filename.h，

对于 #include “filename.h”，编译器先从用户的工作路径开始搜索 filename.h，

2.2 头文件的作用

• 通过头文件来调用库函数。

• 头文件能加强类型安全检查。

3 宏定义

3.1 宏和函数的区别

• 宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解；而函数调用需要。
• 宏替换在编译前进行，不分配内存；函数调用在编译后程序运行时进行，且分配内存。
• 宏定义不存在类型问题，没有类型转换；而函数有。
• 宏展开会使源程序变长，而函数调用 不会。
• 宏展开不占运行事件，只占编译时间；函数调用占运行时间。

3.2 #define的缺陷

宏定义在预处理阶段进行，主要做的是字符替换工作。

• 无法进行类型检查。
• 由于优先级的不同，使用宏定义时，可能会存在副作用。
• 无法单步调试。
• 会导致代码膨胀，由于宏定义是文本替换，需要对代码进行展开，相比较函数调用的方式，会存在较多的冗余代码。

3.3 typedef和define的区别

typedef与define都是替一个对象取一个别名，以此来增强程序的可读性。

原理不同：#define是预处理指令，只进行字符串替换，不作类型检查；typedef是关键字，在编译时处理，有类型检查的功能。

功能不同：#define不仅可以为类型取别名，还可以定义常量、变量、编译开关等；typedef用来定义类型的别名，包括内部类型和用户自定义类型。

作用域不同：#define没有作用域限制；typedef有自己的作用域。

void fun(){
    #define A int
    typedef int B;
}
int main()
{
    A a = 5;  //正确，可以使用A，因为宏替换没有作用域
    B b = 0;  //错误，不能使用B，但一般不在函数内定义typedef
}

对指针操作不同：两者修饰指针类型时，作用不同。

#define IPTR1 int*
typedef int* IPTR2;
int main()
{
    INTPTR1 pl,p2;  //字符串替换后为int* p1,p2;声明了一个指针变量p1和整型变量p2
    INTPTR2 p3,p4;	//p3、p4都为指针变量
}

3.4 #define和const的区别

define既可以替代常数值，又可以替代表达式，甚至是代码段，但是容易出错，而const的引入可以增强程序的可读性，它使程序的维护与调试变得更加方便。

• define只是用来进行单纯的文本替换，不分配内存空间，它存在于程序的代码段；const常量存在于程序的数据段，并在堆栈中分配了空间，并且可以被调用、传递。
• define常量没有数据类型；const常量有数据类型，编译器可以对const常量进行类型检查。

3.5 使用#define声明1年中有多少秒（忽略闰年问题）

#define SECOND_PER_YEAR (365*24*60*60)UL

考虑可能存在数据溢出问题，使用长整型。

3.6 宏定义返回两数中的最大值

#define MAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

3.7 判断一个数是无符号数还是有符号数

对于值而言，若这个数及其求反后的值都大于0，则该数为无符号数，反之为有符号数。

#define ISUNSIGNED(a) (a>=0 && ~a>=0)

3.8 解释作用

#define TRACE(S) (printf("%s\n",#S))

3.9 不使用第三个变量，交换两个变量的值

#define SWAP(a,b) a=a+b,b=a-b,a=a-b

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4 条件编译

4.1 防止头文件被重复包含

使用条件编译

#ifndef __MY_HEAD_H__
#define __MY_HEAD_H__
...
#endif

4 条件编译

4.1 防止头文件被重复包含

使用条件编译

#ifndef __MY_HEAD_H__
#define __MY_HEAD_H__
...
#endif