嵌入式培训之C语言学习（十三）预处理命令与指针（1）

一、预处理命令

（一）编译过程

1、预处理

作用：将代码中相关预处理命令执行，最终生成出一个只包含C语言代码的文件；

2、编译

作用：对语法进行检查，将这个c的源代码生成汇编代码；

3、链接

作用：将使用到的其他代码链接到一起，生成最终可执行文件；

4、可执行程序

注：C语言中的预处理功能的最终效果是做文本替换。

（二）宏定义

<一>、不带参数的宏定义

1、形式：#define 标识符 表达内容

eg：无脑的文本替换，只换不算（其中PI具有全局作用域）

注：末尾不加分号否则编译报错（分号也会被无脑替换（语法错误））。

2、写宏左右两边尽量加括号避免优先级高低问题；eg：

输出结果为：63

<二>、带参数的宏定义

1、一般形式：#define  宏名(形参表)  宏的内容

注：不需指定数据类型

2、eg（1）：#define ADD(a,b)  a+b

                      printf("%d\n",ADD(3,4));//3+4,运行结果为7

                      printf("%d\n",ADD(3,4)*5);//3+4*5,运行结果为23

eg（2）：

//3 > 4 + 5（加号优先级高）所以为3 > 9，输出结果为0

eg（3）：避免运算优先级高低问题：能加括号的都加括号；

输出结果为6

3、扩：（1）带参宏与函数的实现有本质区别（宏直接展开，函数要保护现场恢复现场）；

（2）带参宏是以消耗大量代码区空间来提高执行效率，代码没有复用性。

4、例题：给定三角形三边求三角形面积（用宏）

（三）文件包含

1、一般形式：#include<文件名>   或   #include"文件名''

2、采用绝对路径（包含根目录信息）两种格式没有区别，eg：

#include </home/linux/1.txt>

#include "/home/linux/1.txt"

采用相对路径：

#include <1.txt>表示自动在//use/include下寻找文件

#include "1.txt"  表示在当前main.c所在的文件（在同一目录下）寻找

（四）条件编译

1、用法1： #if 0  //0为逻辑结果（非零即为真）

                   #endif

程序代码替换为空白；

2、用法2：#ifdef   标识符（宏）

                              程序段1

                   #else

                               程序段2

                   #endif

若宏定义过则保留程序段1，程序段2被替换为空白；若没定义过宏，则保留程序段2；

3、用法3： #ifndef   标识符（宏）

                    #endif

与用法2的逻辑相反

标准头文件写法

在所有头文件刚开始先加上#ifndef   宏

                                           #define   宏

                                           ......

                                           #endif（加在末尾）

避免对同一个头文件重复包含造成重复定义错误

4、条件编译主要用于调试，eg：此时len输出打印变量被省略

5、条件编译3 用法（标准头文件写法）：其保证Clock只被定义一次

二、指针

（一）指针概念

1、指针就是用来装地址的数据类型，地址就是数据在内存单元的编号；

2、当指针为a时，指的是指针变量；当指针为0x1000时，指针指的是地址

（二）定义指针变量

1、通用语法：基类型 *指针变量名

（1）基类型：整型，浮点型，字符型，数据类型，指针类型，结构体类型，函数类型；

     作用：用来表示这个指针类型指向的内存空间存放的是什么类型的数据；

（2）* 定义的时候为类型说明符，表示此时定义的是一个指针类型的变量；

（3）指针变量名，符合标识符命名的规则；

2、eg：

int i = 10；  //i所在的空间是用来存放int类型的数据的

int *p = &i； //此时指针变量p指向了指针变量i（指针变量p保存了变量i的地址）

*p  =  100；//通过指针变量p修改i的值（间接访问）；i = 100;为直接访问i空间

&i表示获得i所在空间的首地址；表示获得了一块可以存放int类型的内存空间地址。

3、指针类型：int *p；

（int *）就是指针类型

   int * p 它首先表示的是一个指针类型，然后再表示指向int型数据的指针类型。

4、指针变量的引用

      int i = 10；

      int *p = &i；  //p指向i，因为保存了i的地址（指针变量p保存变量i的地址）

注：在64位系统下所有指针占8个字节（p指针变量地址占8个字节）；

       在32位系统下所有指针占4个字节。

5、注意事项：

（1）*是指针运算符，也是单目运算符（自左向右），它的运算对象只能是指针（地址）；

（2） *p表示访问p所执行的基类型的内存空间；

（3） *p表达式的数据类型与定义指针变量p时出现的基地址类型一定一致。

（三）间接访问三大步骤

1、根据指针变量中的值去内存中定位；

2、从定位处开始向后偏移sizeof(基类型)个字节；

3、将偏移后的那部分内存空间当作是一个基类型变量来看。

4、直接访问与间接访问：

（四）扩展

1、指针的指针：下图红色部分为指针的指针

2、指针百分之八十的用途：在函数内部可实现在被调函数中修改主调函数

（1）指针作为函数参数：

         形参—指针类型变量用来接受实参（实参是要操作的内存空间的地址）；

         实参—要修改谁，就把谁的地址传过去，要保证空间有效，不能是野指针（保存的地址为随机数，该部分空间不一定被允许写入），eg：

       int  *p;

      *p = 100;

      *p为野指针，编译不报错，运行程序崩溃（断错误）

       注：被调函数中，一定要有*p运算，间接访问操作；

              指针变量（野指针）与指针变量t指向的变量应都是确定的。

（2）值传递：只是实参数据赋值了形参

         地址（指针）传递：传的是地址，可以实现被调修改主调，eg：

        i的输出结果为100。

        注：在创建函数定义形参的时候一定要分清楚哪些是需要值传递，哪些是需要地址（指针）传递。

（五）练习

1、三个数求和

2、求最大值与最小值

3、输出练习：

前3个表达式输出的都是i的地址（*与&可抵消）；后2个表达式第一个输出i本身，第二个编译报错。

4、交换两个数的数值

下面的是错误写法：程序运行崩溃（t里是随机数）指针变量t（野指针）与指针变量t指向的变量应都是确定的