C语言程序设计谭浩强版 十 三

9.1 概述

       当对一个源文件进行编译时,系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理

部分作处理, 处理完毕自动进入对源程序的编译。


9.2 宏定义

在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串,称为“宏”

在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。


9.2.1 无参宏定义

其定义的一般形式为: #define 标识符 字符串

例9.1 

#include<stdio.h>
#define M (y*y+3*y)
int main(void)
{
	int s,y;
	printf("input a number:");
	scanf("%d",&y);
	s=3*M+4*M+5*M;
	printf("s=%d\n",s);
}

对于宏定义还要说明以下几点:

1) 、宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,
  
        这只是一种简单的代换,字符串中可以含任何字符,可以是常数,也可

        以是表达式,预处理程序对它不作任何检查。如有错误,只能在编译已

        被宏展开后的源程序时发现。

2) 、宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起置换。

3) 、宏定义必须写在函数之外,其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如

       要终止其作用域可使用# undef命令。

4) 、宏名在源程序中若用引号括起来,则预处理程序不对其作宏代换。

例9.2 

#include<stdio.h>
#define OK 100
int main(void)
{
	printf("OK");
	printf("\n");
}

上例中定义宏名OK表示100,但在printf语句中OK被引号括起来,因此不作宏代换。

程序的运行结果为:OK这表示把“OK”当字符串处理。

5)、宏定义允许嵌套,在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。

         在宏展开时由预处理程序层层代换。

例如: #define PI 3.1415926 
            #define S PI*y*y               /* PI是已定义的宏名*/

6) 、习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。

7) 、可用宏定义表示数据类型,使书写方便。

应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。

宏定义只是简单的字符串代换,是在预处理完成的,而typedef是在编译时处理的,

它不是作简单的代换,而是对类型说明符重新命名。被命名的标识符具有类型定

义说明的功能。

8) 、对“输出格式”作宏定义,可以减少书写麻烦。

例9.3 

#include<stdio.h>
#define P printf
#define D "%d\n"
#define F "%f\n"
int main(void)
{
	int a=5,c=8,e=11;
	float b=3.8,d=9.7,f=21.08;
	P(D F,a,b);
	P(D F,c,d);
	P(D F,e,f);
}

9.2.2 带参宏定义

C语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数,在宏调用中的参数称

为实际参数。

带参宏定义的一般形式为:#define   宏名(形参表)   字符串

带参宏调用的一般形式为:宏名(实参表);

例9.4

#include<stdio.h>
#define MAX(a,b) (a>b)?a:b
int main(void)
{
	int x,y,max;
	printf("input two numbers:");
	scanf("%d%d",&x,&y);
	max=MAX(x,y);
    printf("max=%d\n",max);
}

上例程序的第一行进行带参宏定义,用宏名MAX表示条件表达式(a>b)?a:b,

形参a,b均出现在条件表达式中。程序第七行max=MAX(x,y)为宏调用,实参

x,y,将代换形参a,b。宏展开后该语句为: max=(x>y)?x:y; 用于计算x,y中的

大数。

对于带参的宏定义有以下问题需要说明:

1. 带参宏定义中,宏名和形参表之间不能有空格出现。

2. 在带参宏定义中,形式参数不分配内存单元,因此不必作类型定义。

    而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参,因此必须作类型说明。

3. 在宏定义中的形参是标识符,而宏调用中的实参可以是表达式。

例9.5

#include<stdio.h>
#define SQ(y) (y)*(y)
int main(void)
{
    int a,sq;
    printf("input a number:");
    scanf("%d",&a);
    sq=SQ(a+1);
    printf("sq=%d\n",sq);
}

4. 在宏定义中,字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。在上例中的宏

    定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来,因此结果是正确的。

5. 带参的宏和带参函数很相似,但有本质上的不同,除上面已谈到的各点外,把同

    一表达式用函数处理与用宏处理两者的结果有可能是不同的。

6. 宏定义也可用来定义多个语句,在宏调用时,把这些语句又代换到源程序内。



9.3 文件包含


文件包含命令行的一般形式为: #include"文件名"

对文件包含命令还要说明以下几点:

1. 包含命令中的文件名可以用双引号括起来,也可以用尖括号括起来。

例如以下写法都是允许的:

#include"stdio.h"

 #include<math.h> 

但是这两种形式是有区别的:

使用尖括号表示在包含文件目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置的),

而不在源文件目录去查找; 使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找,

若未找到才到包含目录中去查找。用户编程时可根据自己文件所在的目录来选择

某一种命令形式。

2. 一个include命令只能指定一个被包含文件,若有多个文件要包含,

    则需用多个include命令。

3. 文件包含允许嵌套,即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。




9.4 条件编译


预处理程序提供了条件编译的功能。可以按不同的条件去编译不同的程序部分,

因而产生不同的目标代码文件。这对于程序的移植和调试是很有用的。

条件编译有三种形式,

1. 第一种形式:

#ifdef   标识符 

    程序段1 

#else 

    程序段2

 #endif

它的功能是,如果标识符已被 #define命令定义过则对程序段1进行编译;

否则对程序段2进行编译。

2. 第二种形式:

#ifndef   标识符 

程序段1 

#else 

程序段2

 #endif


与第一种形式的区别是将“ifdef”改为“ifndef”。它的功能是,如果标识符未被

#define命令定义过则对程序段1进行编译,否则对程序段2进行编译。

这与第一种形式的功能正相反。

3. 第三种形式:

#if 常量表达式 

    程序段1 

#else 

    程序段2 

#endif

它的功能是,如常量表达式的值为真(非0),则对程序段1 进行编译,否则对程序段2

进行编译。

例9.3

#define R 1 
int main(void)
{
	float c,r,s;
	printf("input a number:");
	scanf("%f",&c)
#if R
		r=3.14159*c*c;
	pirntf("area of round is:%f\n",r);
#else
		s=c*c;
	printf("area of square is:%f\n",s);
#endif
}


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