C++程序设计第6章 编译预处理

1、 第6章 编译预处理 目的与要求6.1 文件包含处理6.2 宏定义6.3 条件编译本章小结编辑课件目的与要求 通过本章学习，应理解编译预处理的概念。理解“文件包含”的概念，掌握文件包含命令的使用方法。理解宏定义的概念，掌握不带参数的宏定义命令和带参数的宏定义命令的使用方法。理解条件编译的概念，初步掌握条件编译命令的使用方法。 编辑课件编译预处理概念 1.编译预处理的概念 “编译预处理”是指在对源程序进行通常的编译之前，根据编译预处理程序所提供的预处理命令对源程序作相应的处理。 2.C+的编译预处理命令 C+的预处理命令主要有以下三种： （1）文件包含 （2）宏定义 （3）条件编译编辑课件6.1

2、 文件包含处理 1.定义：将另一个头文件(.h)内容包含到本源文件中来称为文件包含处理。 2.文件包含命令#include （1）命令格式： #include “文件名” 或: #include （2）功能：将“文件名”所指文件内容读到当前文件中。作为当前文件的一个组成部分，即把文件的内容替代该#include命令行。编辑课件文件包含处理 【例6.1】 输入两个整数a和b，输出其中较大的一个数。 说明： （1）#include只能指定一个被包含文件。 （2）文件包含是可以嵌套的。 （3）在#include命令中，文件名可以用双引号或尖括号括起来。 （4）文件包含命令可出现在程序中的任何位置。例

3、程编辑课件文件包含处理 文件包含的使用： （1）在程序文件要用到C+的库函数时，必须把含有该库函数的头文件包含到本文件中。 （2）在设计一个大型程序时，可将程序公用的一些数据结构、输出格式定义成头文件，然后在相应的处理程序中，用文件包含命令将相应的头文件包含进来。 【例6.2】 求矩形的对角线的长、周长和面积。 例程编辑课件6.2 宏定义 定义：用指定标识符（宏名）来代表一个字符串称为宏定义。 6.2.1 不带参数的宏定义 1.命令格式： #define 字符串 2.功能：用宏名代替字符串。 3.宏展开：在编译预处理时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。 【例6.3】 求圆的周长、面积及圆

4、球的体积。 例程编辑课件不带参数的宏定义 说明： （1）宏名一般习惯用大写字母表示，以便与变量名相区别； （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； （3）宏定义是用宏名代替一个字符串，仅作简单的替换；不作正确性检查； （4）宏定义不是C+语句，不必在行末加分号。如果加了分号，则会连同分号一起进行替换； （5）宏定义可出现在程序中的任何位置。通常，将宏定义放在源程序文件开始部分。宏名的作用域为从宏定义开始到本源程序文件结束。编辑课件不带参数的宏定义 （6）可以用#undef命令终止宏名的作用域，其一般格式为： #undef 标识符 （7）在进行宏定义时，可以引用已

5、定义的宏名，即宏名可以层层替换。 （8）对程序中用双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名相同，也不进行替换。 （9）在同一个作用域内，同一个宏名不能定义两次或两次以上； （10）宏定义与定义变量的含义不同，只作字符替换，不分配内存空间。 【例6.4】 求圆的周长、面积及圆球的体积。 例程编辑课件6.2.2 带参数的宏定义 1.命令格式： #define （参数表） 字符串 2.功能： 将带形参的字符串定义为一个带形参的宏名。 3.宏调用： 在编译预处理时将带实参的宏名用指定的字符串进行替换，并用实参替换形参，这被称为“宏调用” 。 【例6.5】 求圆的周长、面积及圆球的体积。例程编辑课件带参

6、数的宏定义 说明： （1）带参数宏调用时，只是将语句中宏名后面括号内的实参代替#define命令行中的形参。当宏调用中包含的实参有可能是表达式时，在宏定义时要用括号把形参括起来，以避免错误。 （2）在宏定义时，在宏名与带参数的括号之间不能有空格，否则将空格以后的全部字符都作为无参宏所定义的字符串。 编辑课件带参数的宏与函数的区别注意：带参数的宏和函数的区别： （1）两者的定义形式不一样。宏定义中只给出形式参数，而不要指明每一个形式参数的类型；而在函数定义时，必须指定每一个形式参数的类型； （2）函数调用是在程序运行时进行的，分配临时的内存单元；而宏调用则是在编译前进行的，并不分配内存单元，不进

7、行值的传递处理。 （3）函数调用时，先求实参表达式的值，然后将值代入形参；而宏调用时只是用实参简单地替换形参； （4）函数调用时，要求实参和形参的类型一致；而宏调用时不存在类型问题； （5）使用宏次数多时，宏展开后源程序变长，因为每一次宏展开都使源程序增长；而函数调用不使源程序变长。编辑课件6.3 条件编译 定义：对源程序的一部分内容指定编译条件称为条件编译。 条件编译命令有三种格式。 1.格式1 （1）格式： #ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif （2）功能： 当所指定的标识符已经被 #define命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1；否则编译程序段2,或

8、不编译。 编辑课件条件编译 2.格式2 （1）格式： #ifndef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif （2）功能： 当所指定的标识符没有被 #define命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1；否则编译程序段2,或不编译。 编辑课件条件编译 3.格式3 （1）格式： #if 表达式 程序段1 #else 程序段2 #endif （2）功能： 当指定的表达式的值为真（非零）时，编译程序段1；否则编译程序段2，或不编译。 编辑课件条件编译 说明： （1）条件编译命令与宏定义一样，可以出现在程序中的任何地方； （2）当把表达式的值作为条件编译的条件时，在编译预处理时，必须能

9、求出表达式的值，即该表达式中只能包含一些常量的运算。 （3）条件编译命令不仅可用于调试程序，也可用于文件包含命令中。 【例6.6】使用条件编译命令解决由于文件包含而出现的变量重名问题。 例程编辑课件本章小结 1.“文件包含”处理 “文件包含”是指将一个头文件或源程序文件的内容包含到本文件中的操作。 C+提供了#include命令用来实现“文件包含”处理。“文件包含”处理的一般格式为： #include 文件名 或： #include 编辑课件2.宏定义 宏定义是用一个标识符（宏名）来代表一个字符串。有两种形式的宏定义，即不带参数的宏定义和带参数的宏定义。 （1）不带参数的宏定义 不带参数的宏定

10、义的一般格式为： #define 字符串 （2）带参数的宏定义 带参数的宏定义的一般格式为： #define （参数表） 字符串 注意：带参数的宏定义和函数的区别。编辑课件3.条件编译 “条件编译”就是对源程序的部分内容指定编译条件。有三种形式的条件编译命令。 (1) 格式1 #ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif编辑课件条件编译( 2)格式2 #ifndef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif (3)格式3 #if 表达式 程序段1 #else 程序段2 #endif编辑课件例6.1(1)文件filemax.h的内容为：int max(int x

11、,int y) int z; if (x=y) z=x; else z=y; return(z);文件filemain.cpp的内容为：#include #include filemax.hvoid main(void) int a,b,m; coutab; m=max(a,b); coutmax=mendl; 编辑课件例6.1(2)#include =y) z=x; else z=y; return(z); void main(void) int a,b,m; coutab; m=max(a,b); coutmax=cendl; 预编译预处理后，文件filemain.cpp变为如下形式： 返

12、回编辑课件例6.2#include #include void main(void) float a,b,p,l,s; coutab; p=sqrt(a*a+b*b); l=2*(a+b); s=a*b; cout长方形对角线=pendl; cout长方形周长= lendl; cout长方形面积= sendl; 程序执行后提示： 输入长方形的边长：3 4 长方形对角线=5 长方形周长= 14 长方形面积= 12返回编辑课件例6.3#include #define PI 3.14159void main(void) float r,l,s, v; coutr; l=2.0*PI*r; s=PI*

13、r*r; v=4.0/3.0*PI*r*r*r; cout Perimeter =lendl; coutArea=sendl; coutVolume=vendl; 程序执行后提示： Input radious：10 Perimeter=62.8318 Area=314.159 Volume=4188.79返回编辑课件例6.4#include #define PI 3.14159#define R 10.0#define L 2*PI*R#define S PI*R*R#define V 4.0/3.0*PI*R*R*Rvoid main(void) coutL=Lendl; coutS=Sen

14、dl; coutV=Vendl; 程序执行后输出： L=62.8318 S=314.159 V=4188.79返回编辑课件例6.5#include #define PI 3.14159#define L(r) 2.0*PI*r#define S(r) PI*r*r#define V(r) 4.0/3.0*PI*r*r*rvoid main(void) float radius,length,area,volume; coutradius; length=L(radius); area=S(radius); volume=V(radius); coutL=lengthendl;coutS=are

15、aendl;coutV=volumeendl; 返回编辑课件例6.6(1)源文件exemple6_6.cpp的内容为：# include # include exemple6_6.h# define PI 3.14159# define R 6# define AREA R*R*PIfloat volume;void main(void) volume=4*PI*R*R*R /3; cout圆的面积=AREAendl; cout圆球体积=volumeendl; 头文件exemple6_6.h内容为： # define R 6 float volume;编辑课件例6.6(2)预编译后的源文件为：

16、# include # define R 6float volume;# define PI 3.14159# define R 6# define AREA R*R*PIfloat volume;void main(void) volume=4*PI*R*R*R /3; cout圆的面积=AREAendl; cout圆球体积=volumeendl; 编译出错编辑课件例6.6(3)采用条件编译命令后的头文件exemple6_6.h修改如下： #ifndef _EX_ H # define _EX_ H # define R 6 float volume; # endif 编辑课件例6.6(4) 采用条件编译命令后的源文件exemple6_6.cpp修改如下：# include # in