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预处理命令

程序设计语言的预处理

程序设计语言的预处理的概念：在编译之前进行的处理。 C语言的预处理主要有三个方面的内容： 1.宏定义； 2.文件包含； 3.条件编译。 预处理命令以符号“#”开头。

宏定义
1.不带参数的宏定义：
宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。
格式：
#define标识符文本
其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。
预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为文本（这个文本可以是字符串、可以是代码等）。
即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换：
例：
#define PI 3.1415926
把程序中全部的标识符PI换成3.1415926
说明：
（1）宏名一般用大写
（2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例如：数组大小常用宏定义
（3）可以用#undef命令终止宏定义的作用域
（4）宏定义可以嵌套
2.带参数的宏：
除了一般的字符串替换，还要做参数代换
格式：
#define 宏名(参数表) 文本
例如：#define S(a,b) a*b
area=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2;
类似于函数调用，有一个哑实结合的过程：
（1）实参如果是表达式容易出问题
#define S(r) r*r
area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=(a+b)*(a+b);
正确的宏定义是#define S(r) ((r)*(r))
（2）宏名和参数的括号间不能有空格
（3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解
（4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存
（5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。
（6）宏展开使源程序变长，函数调用不会
（7）宏展开不占运行时间，只占编译时间，函数调用占运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值）
文件包含
一个文件包含另一个文件的内容
格式：
或
#include <文件名>
编译时以包含处理以后的文件为编译单位，被包含的文件是源文件的一部分。
编译以后只得到一个目标文件.obj
被包含的文件又被称为“标题文件”或“头部文件”、“头文件”，并且常用.h作扩展名。
修改头文件后所有包含该文件的文件都要重新编译
头文件的内容除了函数原型和宏定义外，还可以有结构体定义，全局变量定义：
（1）一个#include命令指定一个头文件；
（2）文件1包含文件2，文件2用到文件3，则文件3的包含命令#include应放在文件1的头部第一行；
（3）包含可以嵌套；
（4）<文件名>称为标准方式，系统到头文件目录查找文件，
（5）被包含文件中的静态全局变量不用在包含文件中声明。
条件编译
有些语句希望在条件满足时才编译。
格式：（1）
#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif
或
#ifdef
程序段1
#endif
当标识符已经定义时，程序段1才参加编译。
格式：（2）
#ifndef 标识符
#define 标识1
程序段1
#endif
如果标识符没有被定义，则重定义标识1，且执行程序段1。
格式：（3）
#if 表达式1
程序段1
#elif 表达式2
程序段2
……
#elif 表达式n
程序段n
#else
程序段n+1
#endif
当表达式1成立时，编译程序段1，当不成立时，编译程序段2。
使用条件编译可以使目标程序变小，运行时间变短。
预编译使问题或算法的解决方案增多，有助于我们选择合适的解决方案。
此外，还有布局控制：#pragma，这也是我们应用预处理的一个重要方面，主要功能是为编译程序提供非常规的控制流信息。
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