【C语言】预处理器

【C语言】预处理器

1.简介

C 语言编译器在编译程序之前，会先使用预处理器（preprocessor）处理代码。

预处理器首先会清理代码，进行删除注释、多行语句合成一个逻辑行等工作。然后，执行#开头的预处理指令。

预处理指令可以出现在程序的任何地方，但是习惯上，往往放在代码的开头部分。

每个预处理指令都以#开头，放在一行的行首，指令前面可以有空白字符（比如空格或制表符）。#和指令的其余部分之间也可以有空格，但是为了兼容老的编译器，一般不留空格。

所有预处理指令都是一行的，除非在行尾使用反斜杠，将其折行。指令结尾处不需要分号。

2.#define宏定义

2.1基本用法

1.#define是最常见的预处理指令，用来将指定的词替换成另一个词。它的参数分成两个部分，第一个参数就是要被替换的部分，其余参数是替换后的内容。每条替换规则，称为一个宏（macro）。

#define MAX 100

上面示例中，#define指定将源码里面的MAX，全部替换成100。MAX就称为一个宏。

宏的名称不允许有空格，而且必须遵守 C 语言的变量命名规则，只能使用字母、数字与下划线（_），且首字符不能是数字。

2.宏是原样替换，指定什么内容，就一模一样替换成什么内容。

#define HELLO "Hello, world"

// 相当于 printf("%s", "Hello, world");
printf("%s", HELLO);

上面示例中，宏HELLO会被原样替换成"Hello, world"。

#define指令可以出现在源码文件的任何地方，从指令出现的地方到文件末尾都有效。习惯上，会将#define放在源码文件的头部。它的主要好处是，会使得程序的可读性更好，也更容易修改。

3.#define指令从#开始，一直到换行符为止。如果整条指令过长，可以在折行处使用反斜杠，延续到下一行。

#define OW "C programming language is invented \
in 1970s."

上面示例中，第一行结尾的反斜杠将#define指令拆成两行。

4.#define允许多重替换，即一个宏可以包含另一个宏。

#define TWO 2
#define FOUR TWO*TWO

上面示例中，FOUR会被替换成2*2。

5.注意，如果宏出现在字符串里面（即出现在双引号中），或者是其他标识符的一部分，就会失效，并不会发生替换。

#define TWO 2

// 输出 TWO
printf("TWO\n");

// 输出 22
const TWOs = 22;
printf("%d\n", TWOs);

上面示例中，双引号里面的TWO，以及标识符TWOs，都不会被替换。

6.同名的宏可以重复定义，只要定义是相同的，就没有问题。如果定义不同，就会报错。

// 正确
#define FOO hello
#define FOO hello

// 报错
#define BAR hello
#define BAR world

上面示例中，宏FOO没有变化，所以可以重复定义，宏BAR发生了变化，就报错了。

2.2带参数的宏

基本用法

1.多个参数

宏的强大之处在于，它的名称后面可以使用括号，指定接受一个或多个参数。

#define SQUARE(X) X*X

上面示例中，宏SQUARE可以接受一个参数X，替换成X*X。

注意，宏的名称与左边圆括号之间，不能有空格。

这个宏的用法如下。

// 替换成 z = 2*2;
z = SQUARE(2);

注意有坑！！

这种写法很像函数，但又不是函数，而是完全原样的替换，会跟函数有不一样的行为。

#define SQUARE(X) X*X

// 输出19
printf("%d\n", SQUARE(3 + 4));

上面示例中，SQUARE(3 + 4)如果是函数，输出的应该是49（7*7）；宏是原样替换，所以替换成3 + 4*3 + 4，最后输出19。

可以看到，原样替换可能导致意料之外的行为。

**解决办法：**就是在定义宏的时候，尽量多使用圆括号，这样可以避免很多意外。

#define SQUARE(X) ((X) * (X))

上面示例中，SQUARE(X)替换后的形式，有两层圆括号，就可以避免很多错误的发生。

2.空参数

宏的参数也可以是空的。

#