C语言学习笔记之预处理命令

8.1预处理命令

编译是针对单个源文件的，一次编译操作只能编译一个源文件，如果程序中有多个源文件则需要多次编译操作

预处理命令需要放在所有函数之外。
C语言提供了多种预处理功能：

宏定义
文件包含
条件编译

作用：
便于调试、修改、阅读和移植，利于模块化设计。
预处理的工作：
把代码当成普通文本，根据设定的条件进行文本替换，将替换以后的结果交给编译器。

8.2#include的用法

#include称为文件包含命令，用来引入头文件。
#include是C语言预处理命令的一种

#include后面跟<>与“”的辨析
<>会指定编译器到系统目录下查找头文件
“”会指定编译器先到当前目录查找，一般用于自定义的头文件，如果找不到再到系统目录下查找头文件

（如果“”当前目录文件与系统目录文件重名有什么影响？）

习惯使用尖括号来引入标准头文件，使用双引号来引入自定义头文件（，这样一眼就能看出头文件的区别。

注：无论是标准头文件还是自定义头文件，都只能包含变量和函数声明，不能包含函数定义，否则会在多次引入时出现重复定义的错误。

8.3C语言宏定义

#define 宏名字符串
例如
#define N 100

注：
#define不是说明或语句，不用加；
#define可以用#undef取消定义
#define必须在函数之外
#define的宏名被引号包围则失效
#define允许多层嵌套
#define UINT unsigned int宏定义数据类型

#define与typedef的辨析：
#define只是简单的字符串替换，由预处理器处理。
typedef在编译阶段由编译器处理，相当于给数据类型起新名字（新的数据类型）

8.4C语言带参数的宏定义

#include<stdio.h>
#define MAX(a,b) a>b?a:b
int main() {
    
    

	int x,y,max;
	printf("input two number");
	scanf_s("%d%d",&x,&y);
	max = MAX(x,y);
	printf("%d\n",max);
	return 0;
}

在带参宏定义中，不会为形式参数分配内存，因此无需指明数据类型
在带参宏调用中，实参包含了具体的数据，因此必须指明数据类型

辨析：
函数中，形参和实参是两个不同的变量，都有自己的作用域，调用时会把实参的值传递给形参；
在带参数的宏中，只是符号的替换，不存在值传递的过程。

#include<stdio.h>
#define S(y) (y)*(y)
int main() {
    
    
	int a,v;
	printf("input a number:");
	scanf_s("%d",&a);
	v = S(a+1);
	printf("%d\n",v);
	return 0;
}

#include<stdio.h>
#define S(y) y*y
int main() {
    
    
	int a,v;
	printf("input a number:");
	scanf_s("%d",&a);
	v = S(a+1);
	printf("%d\n",v);
	return 0;
}

8.5带参宏定义和函数的区别？

宏定义仅仅是字符串的替换，不会对表达式进行计算；
宏在编译之前处理，不参加编译、不占用内存；
函数是一段可以重复使用的代码、会被编译、会占内存，每次调用函数就是执行这块内存中的代码。

#include<stdio.h>
#define s(a) (a)*(a)
int main() {
    
    
	int i = 1;
	while (i<=5)
	{
    
    
		printf("%d\n",s(i++));
		printf("%d\n", i);
	}
	return 0;
}

8.6宏参数的字符串化和宏参数的连接

#define 宏名宏参数
#用在宏参数前可以将宏参数转换为字符串

#include<stdio.h>
#define STR(s) #s

int main() {
    
    

	printf("%s\n",STR(HAHAHA));
	printf("%s\n",STR("HAHAHA"));
	return 0;
}

##用来连接字符串

8.7C语言中几个预定义的宏

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main() {
    
    
	printf("%s\n", __DATE__);
	printf("%s\n", __TIME__);
	printf("%s\n", __FILE__);
	printf("%s\n", __LINE__);
	system("pause");
	return 0;
}

8.8C语言条件编译

条件编译：这种能够根据不同情况编译不同代码，产生不同目标文件的机制称为条件编译。
条件编译需要多个预处理命令：
#if

#elif

#else

#endif

#ifdef的用法：

#ifdef

#else

#endif

debug和release的辨析：
debug用于调试
release用于发布版本，提高了运行效率

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main() {
    
    
#ifdef _DEBUG
	printf("debug");
	
#else
	printf("not debug");
#endif // DEBUG

	system("pause");
	return 0;
}

#ifndef的使用：
#ifndef

#else

#endif

#if #ifdef #idndef的辨析：
#if 整型常量表达式
#ifdef 宏名
#ifndef 宏名

#ifdef 宏名：

#include <stdio.h>
#define NUM 100
int main() {
    
    
#ifdef NUM****
	printf("NUM: %d\n", NUM);
#else
	printf("NUM Error\n");
#endif
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#define NUM 100
int main() {
    
    
#ifdef NU****M****
	printf("NUM: %d\n", NUM);
#else
	printf("NUM Error\n");
#endif
	return 0;
}

#include<stdio.h>

#define M 100
#define N 200

int main() {
    
    
#if (defined M &&defined N)
	printf("right\n");
#else
	printf("wrong\n");
#endif // defined M=100 &&defined N=200
	system("pause");
		return 0;
}

#include<stdio.h>
#define M 100
#define N 200
int main() {
    
    
#if (defined M && defined Q)
	printf("right\n");
#else
	printf("wrong\n");
#endif // defined M=100 &&defined N=200
	system("pause");
		return 0;
}

8.9#error命令，阻止程序编译

8.10C语言预处理命令小结

预处理命令，在编译器进行编译之前对源代码做某些转换

预处理功能是C语言特有的功能，它是在对源程序正式编译前由预处理程序完成的，程序员在程序中用预处理命令来调用这些功能。

宏定义可以带有参数，宏调用时是以实参代换形参，而不是“值传送”。

为了避免宏代换时发生错误，宏定义中的字符串应加括号，字符串中出现的形式参数两边也应加括号。

文件包含是预处理的一个重要功能，它可用来把多个源文件连接成一个源文件进行编译，结果将生成一个目标文件。

条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段，使生成的目标程序较短，从而减少了内存的开销并提高了程序的效率。

使用预处理功能便于程序的修改、阅读、移植和调试，也便于实现模块化程序设计。