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预编译器

信息学科术语

预编译又称为预处理，是做些代码文本的替换工作预编译又称为预处理，是做些代码文本的替换工作处理#开头的指令，比如拷贝#include包含的文件代码，#define宏定义的替换，条件编译等就是为编译做的预备工作的阶段主要处理#开始的预编译指令预编译指令指示了在程序正式编译前就由编译器进行的操作，可以放在程序中的任何位置。

基本指令
文件包含
#include预处理指令的作用是在指令处展开被包含的文件。包含可以是多重的，也就是说一个被包含的文件中还可以包含其他文件。标准C编译器至少支持八重嵌套包含。
预处理过程不检查在转换单元中是否已经包含了某个文件并阻止对它的多次包含。这样就可以在多次包含同一个头文件时，通过给定编译时的条件来达到不同的效果。
例如：
#define AAA
#undef AAA
为了避免那些只能包含一次的头文件被多次包含，可以在头文件中用编译时条件来进行控制。
例如：
#ifndef MY_H
#define MY_H
……
#endif
在程序中包含头文件有两种格式：
#include
第一种方法是用尖括号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在编译器自带的或外部库的头文件中搜索被包含的头文件。第二种方法是用双引号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在当前被编译的应用程序的源代码文件中搜索被包含的头文件，如果找不到，再搜索编译器自带的头文件。
采用两种不同包含格式的理由在于，编译器是安装在公共子目录下的，而被编译的应用程序是在它们自己的私有子目录下的。一个应用程序既包含编译器提供的公共头文件，也包含自定义的私有头文件。采用两种不同的包含格式使得编译器能够在很多头文件中区别出一组公共的头文件。
宏信息
宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。宏最常见的用法是定义代表某个值的全局符号。宏的第二种用法是定义带参数的宏，这样的宏可以象函数一样被调用，但它是在调用语句处展开宏，并用调用时的实际参数来代替定义中的形式参数。
1.#define指令
#define预处理指令是用来定义宏的。该指令最简单的格式是：首先神明一个标识符，然后给出这个标识符代表的代码。在后面的源代码中，就用这些代码来替代该标识符。这种宏把程序中要用到的一些全局值提取出来，赋给一些记忆标识符。
#define MAX_NUM 10
int array[MAX_NUM];
for(i=0;i
在这个例子中，对于阅读该程序的人来说，符号MAX_NUM就有特定的含义，它代表的值给出了数组所能容纳的最大元素数目。程序中可以多次使用这个值。作为一种约定，习惯上总是全部用大写字母来定义宏，这样易于把程序红的宏标识符和一般变量标识符区别开来。如果想要改变数组的大小，只需要更改宏定义并重新编译程序即可。
宏表示的值可以是一个常量表达式，其中允许包括前面已经定义的宏标识符。
例如：
#define ONE 1
#define TWO 2
#define THREE (ONE+TWO)
注意上面的宏定义使用了括号。尽管它们并不是必须的。但出于谨慎考虑，还是应该加上括号的。
例如：
six=THREE*TWO;
预处理过程把上面的一行代码转换成：
six=(ONE+TWO)*TWO;
如果没有那个括号，就转换成six=ONE+TWO*TWO;了。
宏还可以代表一个字符串常量，例如：
2.带参数的#define指令
带参数的宏和函数调用看起来有些相似。
看一个例子：
#define Cube(x) (x)*(x)*(x) 可以时任何数字表达式甚至函数调用来代替参数x。这里再次提醒大家注意括号的使用。宏展开后完全包含在一对括号中，而且参数也包含在括号中，这样就保证了宏和参数的完整性。
看一个用法：
int num=8+2;
volume=Cube(num);
展开后为(8+2)*(8+2)*(8+2);
如果没有那些括号就变为8+2*8+2*8+2了。
下面的用法是不安全的：
volume=Cube(num++);
如果Cube是一个函数，上面的写法是可以理解的。但是，因为Cube是一个宏，所以会产生副作用。这里的擦书不是简单的表达式，它们将产生意想不到的结果。它们展开后是这样的：
volume=(num++)*(num++)*(num++);
很显然，结果是10*11*12,而不是10*10*10;
那么怎样安全的使用Cube宏呢？必须把可能产生副作用的操作移到宏调用的外面进行：
int num=8+2;
volume=Cube(num);
num++;
3.#运算符
出现在宏定义中的#运算符把跟在其后的参数转换成一个字符串。有时把这种用法的#称为字符串化运算符。例如：
main()
{
}
宏定义中的#运算符告诉预处理程序，把源代码中任何传递给该宏的参数转换成一个字符串。所以输出应该是adhfkj15。
当我们定义一个类函数宏的时候，位于引号字符串中的类函数宏参数将被看做普通文本，而不是被看作一个可被替换的参数。
如果想要把‘X'字符变成类函数宏的参数8时，我们可以用一个预处理运算符(#)来完成。例如，如果X是一个宏参数，那么#X可以把参数名转化为相应的字符串，这个过程称为字符串化(stringizing)
4.##运算符
##运算符用于把参数连接到一起。预处理程序把出现在##两侧的参数合并成一个符号。看下面的例子：
#define NUM(a,b,c) a##b##c
#define STR(a,b,c) a##b##c
main()
{
}
最后程序的输出为:
123
aabbcc
千万别担心，除非需要或者宏的用法恰好和手头的工作相关，否则很少有程序员会知道##运算符。绝大多数程序员从来没用过它。
和#运算符一样，##运算符可以用于类函数宏的替换部分，还可以用于类对象宏的替换部分。这个运算符把两个语言符号组合成单个语言符号。
条件编译指令
条件编译指令将决定那些代码被编译，而哪些是不被编译的。可以根据表达式的值或者某个特定的宏是否被定义来确定编译条件。
1.#if指令
#if指令检测跟在制造另关键字后的常量表达式。如果表达式为真，则编译后面的代码，知道出现#else、#elif或#endif为止；否则就不编译。
2.#endif指令
#endif用于终止#if预处理指令。
#define DEBUG 0
main()
{
#if DEBUG
#endif
}
由于程序定义DEBUG宏代表0，所以#if条件为假，不编译后面的代码直到#endif，所以程序直接输出Running。
如果去掉#define语句，效果是一样的。
3.#ifdef和#ifndef
#define DEBUG
main()
{
#ifdef DEBUG
#endif
#ifndef DEBUG
#endif
}
#if defined等价于#ifdef；#if !defined等价于#ifndef
4.#else指令
#else指令用于某个#if指令之后，当前面的#if指令的条件不为真时，就编译#else后面的代码。#endif指令将中指上面的条件块。
#define DEBUG
main()
{
#ifdef DEBUG
#else
#endif
}
5.#elif指令
#elif预处理指令综合了#else和#if指令的作用。
#define TWO
main()
{
#ifdef ONE
#elif defined TWO
#else
#endif
}
程序很好理解，最后输出结果是2。
6.其他一些标准指令
#error指令将使编译器显示一条错误信息，然后停止编译。
#line指令可以改变编译器用来指出警告和错误信息的文件号和行号。
#pragma指令没有正式的定义。编译器可以自定义其用途。典型的用法是禁止或允许某些烦人的警告信息。
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