ANSI C标准规定,可以在c源程序中加入一些“预处理命令”,以改进程序设计环节,提高编程效率。这些预处理命令是由ANSI C统一规定的,但是它不是c语言本身的组成部分,不能直接对它们进行编译(因为编译程序不能识别它们)。必须在对程序进行通常的编译之前 ,先对程序中这些特殊的命令进行“预处理”,即根据预处理命令对程序作相应的处理。 经过预处理后的程序不再包含预处理命令了,最后再由编译程序对预处理后的源程序进行通常的编译处理,得到可供执行的目标代码。 预处理命令不是c语言的一部分。
c提供的预处理功能主要有三种:宏定义、文件包含、条件编译
1.宏定义1.1 不带参数的宏定义#define 标识(shi)符 字符串 #define PI 3.1415926 这个标识符(名字)称为“宏名”,在预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”,#define是宏定义命令。
(1)宏名一般习惯用大写字母 (2)使用宏名代替一个字符串,可以减少程序中重复书写某些字符串的工作量 eg. 定义数组大小 ,可以 #define array_szie 1000 int array[array_size]; (3)宏定义不是c语句,不必在行末加分号 (4)在进行宏定义时,可以引用已经定义的宏名,可以层层置换 #define R 3.0 #defiine PI 3.1415926 #define L 2*PI*R (5)宏定义是专门用于预处理命令的一个专用名词,它与定义变量的含义不同,只作字符替换,不分配内存空间。 (6)对程序中用双撇号括起来的字符串内的字符,即使与宏名相同,也不进行置换。
1.2 带参数的宏定义#define 宏名(参数表) 字符串 #define S(a,b) a*b #define S(a,b) (a)*(b) #define S(r) PI*r*r #define S(r) PI*(r)*(r)
带参数的宏定义和函数是不同的。主要有: 1.函数调用时,先求出实参表达式的值,然后带入形参。 而使用带参数的宏只是进行简单的字符替换。 2.函数调用是在程序运行时处理的,为形参分配临时的内存单元。 而红展开则是在编译前进行的,在展开时并不分配内存单元,不进行值得传递处理。 3.对函数中的实参和形参都要定义类型,二者的类型要求一致,如不一致,应进行类型转换。 而宏不存在类型问题,宏名无类型,只是一个符号代表,展开时代入指定的字符串即可。 4.调用函数只可得到一个返回值。 而用宏可以设法得到几个结果。 #define CIRCLE(R,L,S,V) L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3/0*PI*R*R*R 5.使用宏次数多时,宏展开后源程序变长,因为每展开一次都使程序增长。 而函数调用不会使源程序变长。 6.宏替换不占运行时间,只占编译时间。 而函数调用则占运行时间(分配单元、保留现场、值传递、返回)。
#define MAX(x,y) (x)>(y)?(x):(y)
2.“文件包含”处理所谓“文件包含”处理是指一个源文件可以将另外一个源文件的全部内容包含进来,即将另外的文件包含到本文件之中。 C语言提供了#include命令用来实现“文件包含”的操作。其一般形式为#include "文件名" 或 #include<文件名>
注意:在编译时并不是对两个文件分别进行编译,然后再将它们的目标程序连接的,而是在经过编译预处理后将头文件(.h)包含到主文件中,得到一个新的源程序,然后对这个文件进行编译,得到一个目标(.obj)文件。被包含的文件成为新的源文件的一部分,而单独生成目标文件。(个人感觉最后一句话有问题)
在#include命令中,文件名可以用双撇号或尖括号括起来。二者的区别是: 用尖括号时,系统到存放c库函数头文件的目录中查找要包含的文件,这称为标准方式。 用双撇号时,系统先在用户当前目录中寻找要包含的文件,若找不到,再按标准方式查找。 一般来说,如果为调用库函数而用#include命令来包含相关的头文件,则用尖括号,以节省查找时间。 如果要包含的是用户自己编写的文件(这种文件一般都在用户当前目录中),一般用双撇号。
3.条件编译一般情况下,源程序中所有行都参加编译。但是有时候希望程序中一部分内容只在满足一定条件时才进行编译,也就是对这一部分内容指定编译的条件,这就是“条件编译”。
条件编译命令的几种形式: 1.它的作用是:若指定的标识符已经被#define命令定义过,则在程序编译阶段编译程序段1;否则编译程序段2。其中#else部分可以没有。
2.它的作用是:若指定的标识符未被#define命令定义过,则在程序编译阶段编译程序段1;否则编译程序段2。其中#else部分可以没有。
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3.它的作用是:当指定的表达式值为真(非零)时就编译程序段1;否则编译程序段2。可以事先给定条件,使程序在不同条件下执行不同的功能。
#if 表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif
#if 表达式
程序段1
#endif