16. C语言 预处理器

        C 预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。

        简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。

        把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。

        所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。

        它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。

下面列出了所有重要的预处理器指令：

#define	定义宏
#include	包含一个源代码文件
#undef	取消已定义的宏
#ifdef	如果宏已经定义，则返回真
#ifndef	如果宏没有定义，则返回真
#if	如果给定条件为真，则编译下面代码
#else	#if 的替代方案
#elif	如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif	结束一个 #if……#else 条件编译块
#error	当遇到标准错误时，输出错误消息
#pragma	使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中

16.1 预处理器实例

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

        这个指令告诉 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替换为 20 。使用 #define 定义常量来增强可读性。

#include <stdio.h>
#include "myheader.h"

        这些指令告诉 CPP 从系统库中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。

        下一行告诉 CPP 从本地目录中获取 myheader.h，并添加内容到当前的源文件中。

#undef  FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42

        这个指令告诉 CPP 取消已定义的 FILE_SIZE，并定义它为 42 。

#ifndef MESSAGE
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

        这个指令告诉 CPP 只有当 MESSAGE 未定义时，才定义 MESSAGE。

#ifdef DEBUG
   /* Your debugging statements here */
#endif

        这个指令告诉 CPP 如果定义了 DEBUG，则执行处理语句。

        在编译时，如果向 gcc 编译器传递了 -DDEBUG 开关量，这个指令就非常有用。

        它定义了 DEBUG，可以在编译期间随时开启或关闭调试。

16.2 预定义宏

        ANSI C 定义了许多宏。（注意这些宏左右的—— 为 两个下横杠）

        在编程中可以使用这些宏，但是不能直接修改这些预定义的宏。

__DATE__	当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量
__TIME__	当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量
__FILE__	这会包含当前文件名，一个字符串常量
__LINE__	这会包含当前行号，一个十进制常量
__STDC__	当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1

/*-----------------------------------------------------------------------*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 
/*-----------------------------------------------------------------------*/
/*
*  @brief
*		关于 main 的功能描述:
*			预定义宏的使用.
*  @param[in]  void
*
*  @return  return 0
*
*  @implements 低层需求标识号 XXXX
*/
int main()
{
	printf("File :%s\n", __FILE__);
	printf("Date :%s\n", __DATE__);
	printf("Time :%s\n", __TIME__);
	printf("Line :%d\n", __LINE__);
	/*-----------------------*/
	return 0;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/

Visual Studio 运行结果：

 

 

16.3 预处理器运算符

16.3.1 宏延续运算符（\）

        一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符（\）。

#define  message_for(a, b)  \
    printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

16.3.2 字符串常量化运算符（#）

        在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）。

        在宏中使用的该运算符有一个特定的参数或参数列表。

#include <stdio.h>

#define  message_for(a, b)  \
	printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void)
{
	message_for(Carole, Debra);
	return 0;
}

        产生下列结果：

                Carole and Debra: We love you!

16.3.3 标记粘贴运算符（##）

        宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。

        它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。

#include <stdio.h>

#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)

int main(void)
{
	int token34 = 40;

	tokenpaster(34);
	return 0;
}

        产生下列结果：

                token34 = 40

16.3.4 defined() 运算符

        预处理器 defined 运算符是用在常量表达式中的，用来确定一个标识符是否已经使用 #define 定义过。

        如果指定的标识符已定义，则值为真（非零）。

        如果指定的标识符未定义，则值为假（零）。

#include <stdio.h>

#if !defined (MESSAGE)
#define MESSAGE "You wish!"
#endif

int main(void)
{
	printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);
	return 0;
}

        产生下列结果：

                Here is the message: You wish!

16.4 参数化的宏

        CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数。

        例如，下面的代码是计算一个数的平方：

int square(int x) 
{
   return x * x;
}

        可以使用宏重写上面的代码，如下：

#define square(x) ((x) * (x))

        

         在使用带有参数的宏之前，必须使用 #define 指令定义。

        参数列表是括在圆括号内，且必须紧跟在宏名称的后边。

        宏名称和左圆括号之间不允许有空格。

#include <stdio.h>

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main(void)
{
	printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));
	return 0;
}

        产生下列结果：

                Max between 20 and 10 is 20

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