預處理指令

時間 2021-02-15

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預處理命令

1 . 基本介紹

使用庫函數以前，應該用#include引入對應的頭文件，這種以#開頭的命令稱爲預處理命令
這些在編譯以前對源文件進行簡單加工的過程，就稱爲預處理（即預先處理，提早處理）
預處理主要是處理以#開頭的命令。例如#include<stdio.h>,預處理命令要放在全部函數以外，並且通常都放在源文件的前面
預處理是C語言的一個重要功能，由預處理程序完成，當對一個源文件進行編譯時，系統將自動調用預處理程序對源程序中的預處理部分作處理，處理完畢自動進入對源程序的編譯
C語言提供了多種預處理功能，如宏定義，文件包含，條件編譯，合理的使用會使編寫的程序便於閱讀，修改，移植和調試，也有利於程序模塊化設計

2 . 快速入門

2.1 具體要求

開發一個C語言程序，讓它暫停5秒之後再輸出內容「hello 尚硅谷」，而且要求跨平臺，在Windows和Linux下都能運行

2.2 提示

Windows平臺下的暫停函數的原型是void Sleep(DWORD dwMilliseconds),參數的單位是「毫秒」，位於<windows.h>頭文件
linux平臺下暫停函數的原型是unsigned int sleep(unsigned int second),參數的單位是「秒」，位於<unistd.h>頭文件
if ,#endif ,就是預處理命令，他們都是在編譯以前由預處理程序來執行的

2.3 代碼實現

#include<stdio.h>

//說明：在Windows操做系統和Linux操做系統下，生成源碼不同

#incLude<windows.h>

int main(){
    Sleep(5000);
    puts("hello ,尚硅谷");
    getchar();
    rerurn 0;
}

#if_WIN32  //若是是windows平臺，就執行#include<windows.h>
#include<windows.h>
#elif_linux_//不然判斷是否是linux,若是是linux就引入<unistd.h>
#include<unistd.h>
#endif
int main(){
    //不一樣的平臺調用不一樣的函數
    #if_WIN32
    Sleep(5000);
    #elif_linux_
    sleep(5);
    #endif
    puts("hello,尚硅谷");
    getchar();
    return 0;
}

3 . 宏定義

3.1 基本介紹

define叫作宏定義命令，它又是C語言預處理命令的一種。所謂宏定義，就是用一個標識符來表示一個字符串，若是在後面的代碼中出現了該標識符，那麼就所有替換成指定的字符串
宏定義在常量有過說明

#define N 100
int main(){
    int sum = 20 + N;
    printf("%d",sum);
    getchar();
    return 0;
}
//說明
//#define N 100就是宏定義，N爲宏名，100是宏的內容（宏所表示的字符串），在預處理階段，對程序中全部出現的宏名，預處理器都會用宏定義中的字符串去代換，這稱爲宏替換或宏展開
//宏定義是由源程序中的宏定義命令#define完成的，宏替換啊是由預處理程序完成的

4 . 宏定義的形式

4.1 #define 宏名字符串

表示這是一條預處理命令，全部的預處理命令都以#開頭，宏名是標識符的一種，命名規則和變量相同，字符串能夠是數字，表達式，if語句，函數
這裏所說的字符串是通常意義上的字符序列，不要和C語言中的字符串等同，它不須要雙引號
程序中反覆使用的表達式就可使用宏定義

4.2 宏定義#define應用案例

#include <stdio.h>
//宏定義，宏名 M ，對應的字符串（n*n+3*n）
//注意：若是宏對應的字符串有（），那麼就不能省略

#define M (n*n+3*n)
int main(){
    int sum,n;
    printf("Input a number:");
    scanf("%d",&n);
    sum = 3*M+4*M+5*M;
    printf("sum=%d",sum);
    getchar();
    getchar();
    return 0;
}

4.3 宏定義注意事項和細節

宏定義是用宏名來表示一個字符串，在宏展開時又以該字符串取代宏名，這只是一種簡單的替換，字符串中能夠含任何字符，它能夠是常數，表達式，if語句，函數等，預處理程序對它不做任何檢查，只能在編譯已被宏展開後的源程序時發現
宏定義不是說明或語句，在行末沒必要加分號，如價紹加上分號則連分號一塊兒替換
宏定義必須寫在函數以外，其做用域爲宏定義命令起到源程序結束，如要終止其做用域可以使用#undef命令

#define PI 3.14159
int main(){
    printf("PI=%f",PI);
    return 0;
}

#undef PI //取消宏定義
void func(){
    printf("PI=%f",PI);

代碼中的宏名若是被引號包圍，那麼預處理程序不對其做宏替換

#include<stdio.h>
#define OK 100
int main(){
    printf("OK");
    return 0;
}

宏定義容許嵌套，在宏定義的字符串中可使用已經定義的宏名，在宏展開時由預處理程序層層代換

#define  PI 3.1415926
#define S PI*y*y
printf("%s",S);
//在宏替換後變爲
printf("%f",3.1415926*y*y);

習慣上宏名用大寫字母表示，以便於與變量區別，但也容許小寫字母
可用宏定義表示數據類型，使書寫方便

#define UINT unsigned int
void main(){
    UINT a,b;
}

宏定義表示數據類型和用typedef定義數聽說明符的區別：宏定義只是簡單的字符串替換，由預處理器來處理；而typedef是在編譯階段由編譯器處理的，它並非簡單的字符串替換，而給原有的數據類型起一個新的名字，將它做爲一種新的數據類型

5 . 帶參數的宏定義

5.1 基本介紹

C語言容許宏帶有參數，在宏定義中的參數稱爲「形式參數」，在宏調用中的參數稱爲「實際參數」，這點和函數有些相似
對帶參數的宏，在展開過程當中不只要進行字符串替換，還要用實參去替代形參
帶參宏定義的通常形式爲#define 宏名（形參列表）字符串，在字符串中能夠含有各個形參
帶參宏調用的通常形式爲：宏名（實參列表）；

#include <stdio.h>

//說明
//1.MAX 就是帶參數的宏
//2.（a,b）就是形參
//3.（a>b）?a:b是帶參數的宏對應字符串，該字符串可使用形參

#define MAX(a,b)?a:b

int main(){
    int x,y,max;
    printf("input two numbers:");
    scanf("%d %d",&x,&y);
    
    //說明
    //1.MAX(x,y);調用帶參宏定義
    //2.在宏替換時（預處理，由預處理器），會進行字符串的替換，同時會使用實參，去替換形參
    //3.即MAX(x,y)宏替換後（x>y）?x:y
    max=MAX(x,y);
    printf("max=%d",max);
    getchar();
    getcahr();
    return 0;
}

5.2 帶參宏定義的注意事項和細節

帶參宏定義中，形參之間能夠出現空格，可是宏名和形參列表之間不能有空格出現

#define MAX(a,b)(a>b)?a:b  //若是寫成了#define MAX (a,b)(
a>b)?a:b
    //將被認爲是無參宏定義，宏名MAX表明字符串（a,b）(a>b)?a:b
    //而不是：MAX（a,b） 表明（a:b）?a:b了

)

在帶參宏定義中，不會爲形式參數分配內存，所以沒必要指明數據類型。而在宏定義中，實參包含了具體的數據，要用他們去替換形參，所以實參必需要指明數據類型
在宏定義中，字符串內的形參一般要用括號括起來以免出錯

#include <stdlib.h>

#define SQ(y)(y)*(y)//帶參宏定義，字符串內的形參一般要用括號括起來以免出錯
int main(){
    int a,sq;
    printf("input a number:");
    scanf("%d",&a);
    sq=SQ(a+1);
    printf("sq=%d",sq);
    system("pause");
    return 0;
}

6 . 帶參宏定義和函數的區別

宏展開僅僅是字符串的替換，不會對錶達式進行計算；宏在編譯以前就被處理掉了，它沒有機會參與編譯，也不要會佔用內存
函數是一段能夠重複使用的代碼，會被編譯，會給它分配內存，每次調用函數，就是執行這塊內存中的代碼

//使用函數計算平均值，使用宏計算平均值，並總結兩者的區別
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int SQ(int y){
    return ((y)*(y));
}
int main(){
    int i = 1;
    while(i<=5){
        printf("%d^2=%d",(i-1),SQ(i++));
    }
    system("pause");
    return 0;
}

#include<stdlib.h>
#define SQ(y)((y)*(y))

int main(){
    int i=1;
    while(i<=5){
        printf("%d^2=%d",i,SQ(i++));
    }
    system("pause");
    return 0;
}

7 . C語言預處理命令總結

預處理指令是以#號開頭的代碼行，#號必須是該行除了任何空白字符外的第一個字符。#號後是指令關鍵字，在關鍵字和#號之間容許存在任意個數的空白字符，整行語句構成了一條預處理指令，該指令將在編譯器進行編譯以前對源代碼作某些轉換linux

7.1 常見的預處理指令

指令	說明
#	空指令，無任何效果
#include	包含一個源代碼文件
#define	定義宏
#undef	取消已定義的宏
#if	若是給定條件爲真，則編譯下面代碼
#ifdef	若是宏已經定義，則編譯下面代碼
#ifndef	若是宏沒有定義，則編譯下面代碼
#elif	若是前面的#if給定條件不爲真，當前條件爲真，則編譯下面代碼
#endif	結束一個#if...#else條件編譯塊