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文档简介
所谓编译预处理是指,在对源程序进行编译之前,先对源程序中的编译预处理命令进行处理;然后再将处理的结果,和源程序一起进行编译,以得到目标代码。
9.1宏定义与符号常量9.2文件包含9.3条件编译宏定义与符号常量在C语言中,“宏”分为无参数的宏(简称无参宏)和有参数的宏(简称有参宏)两种。9.1.1无参宏定义9.1.2符号常量9.1.3有参宏定义无参宏定义
1.无参宏定义的一般格式
#define标识符语言符号字符串其中:“define”为宏定义命令;“标识符”为所定义的宏名,通常用大写字母表示,以便于与变量区别;“语言符号字符串”可以是常数、表达式、格式串等。2.使用宏定义的优点(1)可提高源程序的可维护性(2)可提高源程序的可移植性(3)减少源程序中重复书写字符串的工作量#definePI3.1415926 PI是宏名,3.1415926用来main()替换宏名的常数
{floatradius,length,area,volume;
printf("Inputaradius:");
scanf("%f",&radius);length=2*PI*radius; 引用无参宏求周长
area=PI*radius*radius; 引用无参宏求面积
volume=PI*radius*radius*radius*3/4;
printf("length=%.2f,area=%.2f,volume=%.2f\n",length,area,volume);}输入圆的半径,求圆的周长、面积和球的体积。要求使用无参宏定义圆周率。3.说明(1)宏名一般用大写字母表示,以示与变量区别。但这并非是规定。(2)宏定义不是C语句,所以不能在行尾加分号。否则,宏展开时,会将分号作为字符串的1个字符,用于替换宏名。(3)在宏展开时,预处理程序仅以按宏定义简单替换宏名,而不作任何检查。如果有错误,只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现。(4)宏定义命令#define出现在函数的外部,宏名的有效范围是:从定义命令之后,到本文件结束,或到#undef为止。通常,宏定义命令放在文件开头处。(5)在进行宏定义时,与定义变量的含义不同,只作字符替换,不分配内存空间。(6)对双引号括起来的字符串内的字符,即使与宏名同名,也不进行宏展开。符号常量在定义无参宏时,如果“语言符号字符串”是一个常量,则相应的“宏名”就是一个符号常量。恰当命名的符号常量,除具有宏定义的上述优点外,还能表达出它所代表常量的实际含义,从而增强程序的可读性。#defineEOF-1 文件尾#defineNULL0 空指针#defineMIN1 极小值#defineMAX31 极大值#defineSTEP2 步长有参宏定义1.带参宏定义的一般格式#define宏名(形参表)语言符号字符串2.带参宏的调用和宏展开(1)调用格式:宏名(实参表)(2)宏展开:用宏调用提供的实参字符串,直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串,非形参字符保持不变。如:
#defineS(a,b)a*b:area=S(3,2);:展开后为:
area=3*2;3.说明(1)定义有参宏时,宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则,C编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串,而将该宏视为无参宏。如:#defineS(r)PI*r*r则认为宏名为S,不带参量,字符串为:“(r)PI*r*r”(2)有参宏的展开,只是将实参作为字符串,简单地置换形参字符串,而不做任何语法检查。在定义有参宏时,在所有形参外和整个字符串外,均加一对圆括号。如:
#defineS(r)PI*r*r
:
area=S(a+b);展开后为:area=PI*a+b*a+b;而希望为:area=PI*(a+b)*(a+b);所以宏应定义为:#defineS(r)PI*(r)*(r)(3)虽然有参宏与有参函数确实有相似之处,但不同之处更多,主要有以下几个方面:1)调用有参函数时,是先求出实参的值,然后再复制一份给形参。而展开有参宏时,只是将实参简单地置换形参。2)在有参函数中,形参是有类型的,所以要求实参的类型与其一致;而在有参宏中,形参是没有类型信息的,因此用于置换的实参,什么类型都可以。有时,可利用有参宏的这一特性,实现通用函数功能。用一个宏可得到几个结果,而函数只有一个返回值;求圆周长、面积及体积。
#definePI
3.1415926
#defineCIRCLE(R,L,S,V)L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0*PI*R*R*R/3.0;main()
{floatr,l,s,v;
scanf("%f",&r);
CIRCLE(r,l,s,v);
printf("r=%f\nl=%f\ns=%f\nv=%f\n",r,l,s,v);
}预编译宏CIRCLE(r,l,s,v)展开后为:
l=2*3.1415926*r;s=3.1415926*r*r;
v=4.0*3.1415926*r*r*r/3.0;3)使用有参函数,无论调用多少次,都不会使目标程序变长,但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复;而使用有参宏,由于宏展开是在编译时进行的,所以不占运行时间,但是每引用1次,都会使目标程序增大1次。4)宏替换不占用运行时间,而函数调用占用运行时间。一般用宏代表简短的表达式较合适。实现程序的简化:#definePRprintf#defineNL"\n"#defineD“%d”运行结果:#defineD1DNL1#defineD2DDNL12#defineD3DDDNL123#defineD4DDDDNL1234#defineS"%s”CHINAmain(){inta,b,c,d;charstring[]="CHINA";a=1;b=2;c=3;d=4;PR(D1,a);/*printf("%d""\n",a);*/PR(D2,a,b);PR(D3,a,b,c);PR(D4,a,b,c,d);
/*printf("%d""%d""%d""%d""\n",a,b,c,d);*/PR(SNL,string);}
[程序演示]文件包含1.文件包含的概念文件包含是指,一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来。2.文件包含处理命令的格式#include“包含文件名”或#include<包含文件名>两种格式的区别仅在于:(1)使用双引号:系统首先到当前目录下查找被包含文件,如果没找到,再到系统指定的“包含文件目录”(由用户在配置环境时设置)去查找。(2)使用尖括号:直接到系统指定的“包含文件目录”去查找。一般地说,使用双引号比较保险。3.文件包含的优点一个大程序,通常分为多个模块,并由多个程序员分别编程。有了文件包含处理功能,就可以将多个模块共用的数据(如符号常量和数据结构)或函数,集中到一个单独的文件中。这样,凡是要使用其中数据或调用其中函数的程序员,只要使用文件包含处理功能,将所需文件包含进来即可,不必再重复定义它们,从而减少重复劳动。(1)编译预处理时,预处理程序将查找指定的被包含文件,并将其复制到#include命令出现的位置上。(2)常用在文件头部的被包含文件,称为“标题文件”或“头部文件”,常以“h”(head)作为后缀,简称头文件。在头文件中,除可包含宏定义外,还可包含外部变量定义、结构类型定义等。4.说明(3)一条包含命令,只能指定一个被包含文件。如果要包含n个文件,则要用n条包含命令。(4)文件包含可以嵌套,即被包含文件中又包含另一个文件。
条件编译
条件编译可有效地提高程序的可移植性,并广泛地应用在商业软件中,为一个程序提供各种不同的版本。
9.3.1#ifdef~#endif和#ifndef~#endif命令
9.3.2#if~#endif#ifdef~#endif和#ifndef~#endif命令1.一般格式#ifdef
标识符程序段1;
[#else
程序段2;]
#endif2.功能:当“标识符”已经被#define命令定义过,则编译程序段1,否则编译程序段2。(1)在不同的系统中,一个int
型数据占用的内存字节数可能是不同的。(2)利用条件编译,还可使同一源程序即适合于调试(进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息),又适合高效执行要求。
3.关于#ifndef~#endif命令格式与#ifdef~#endif命令一样,功能正好与之相反。#if~#endif1.一般格式
#if常量表达式程序段1;
[#else
程序段2;]
#endif2.功能:当表达式为非0(“逻辑真”)时,编译程序段1,否则编译程序段2。
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