在将一个C源程序转换为可执行程序的过程中,
编译预处理是最初的步骤. 这一步骤是由预处理器(preprocessor)来完成的. 在源流程序被编译器处理之前,
预处理器首先对源程序中的"宏(macro)"进行处理.
C初学者可能对预处理器没什么概念, 这是情有可原的: 一般的C编译器都将预处理, 汇编, 编译, 连接过程集成到一起了.
编译预处理往往在后台运行. 在有的C编译器中, 这些过程统统由一个单独的程序来完成, 编译的不同阶段实现这些不同的功能.
可以指定相应的命令选项来执行这些功能. 有的C编译器使用分别的程序来完成这些步骤. 可单独调用这些程序来完成.
在gcc中, 进行编译预处理的程序被称为CPP, 它的可执行文件名为cpp.
编译预处理命令的语法与C语言的语法是完全独立的. 比如: 你可以将一个宏扩展为与C语法格格不入的内容, 但该内容与后面的语句结合在一个若能生成合法的C语句,
也是可以正确编译的.
(一)
预处理命令简介
预处理命令由#(hash字符)开头, 它独占一行, #之前只能是空白符. 以#开头的语句就是预处理命令, 不以#开头的语句为C中的代码行.
常用的预处理命令如下:
#define
定义一个预处理宏
#undef
取消宏的定义
#include
包含文件命令
#include_next
与#include相似, 但它有着特殊的用途
#if
编译预处理中的条件命令, 相当于C语法中的if语句
#ifdef
判断某个宏是否被定义, 若已定义, 执行随后的语句
#ifndef
与#ifdef相反, 判断某个宏是否未被定义
#elif
若#if, #ifdef, #ifndef或前面的#elif条件不满足, 则执行#elif之后的语句, 相当于C语法中的else-if
#else
与#if, #ifdef, #ifndef对应, 若这些条件不满足, 则执行#else之后的语句, 相当于C语法中的else
#endif
#if,
#ifdef, #ifndef这些条件命令的结束标志.
defined
与#if, #elif配合使用,
判断某个宏是否被定义
#line
标志该语句所在的行号
#
将宏参数替代为以参数值为内容的字符窜常量
##
将两个相邻的标记(token)连接为一个单独的标记
#pragma
说明编译器信息
#warning
显示编译警告信息
#error
显示编译错误信息
(二)
预处理的文法
预处理并不分析整个源代码文件, 它只是将源代码分割成一些标记(token), 识别语句中哪些是C语句, 哪些是预处理语句.
预处理器能够识别C标记, 文件名, 空白符, 文件结尾标志.
预处理语句格式: #command
name(...) token(s)
1, command预处理命令的名称, 它之前以#开头, #之后紧随预处理命令, 标准C允许#两边可以有空白符,
但比较老的编译器可能不允许这样. 若某行中只包含#(以及空白符), 那么在标准C中该行被理解为空白. 整个预处理语句之后只能有空白符或者注释,
不能有其它内容.
2, name代表宏名称, 它可带参数. 参数可以是可变参数列表(C99).
3, 语句中可以利用"\"来换行.
e.g.
# define
ONE 1 /* ONE == 1 */
等价于: #define ONE 1
#define err(flag,
msg) if(flag) \
printf(msg)
等价于: #define err(flag,
msg) if(flag) printf(msg)
(三)
预处理命令详述
1,
#define
#define命令定义一个宏:
#define
MACRO_NAME(args) tokens(opt)
之后出现的MACRO_NAME将被替代为所定义的标记(tokens). 宏可带参数, 而后面的标记也是可选的.
对象宏
不带参数的宏被称为"对象宏(objectlike macro)"
#define经常用来定义常量, 此时的宏名称一般为大写的字符串. 这样利于修改这些常量.
e.g.
#define MAX 100
int a[MAX];
#ifndef
__FILE_H__ #define
__FILE_H__ #include
"file.h"
#endif
#define __FILE_H__ 中的宏就不带任何参数, 也不扩展为任何标记. 这经常用于包含头文件.
要调用该宏, 只需在代码中指定宏名称, 该宏将被替代为它被定义的内容.
函数宏
带参数的宏也被称为"函数宏". 利用宏可以提高代码的运行效率: 子程序的调用需要压栈出栈,
这一过程如果过于频繁会耗费掉大量的CPU运算资源