C语言预处理的相关知识

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C语言预处理的相关知识

　　导语：在C语言编译的时候，会经历以下几个步骤：预处理，编译，汇编，链接，然后生成可执行文件。整个过程是一连串动作完成的。而预处理阶段呢，也是在最先执行的一个步骤。相对来说，也是比较重要的一个步骤。那么C语言预处理的相关知识呢?一起来学习下吧：

C语言预处理的相关知识

　　概念：以“#”号开头的预处理指令如包含#include,宏定义制定#define等，在源程序中这些指令都放在函数之外，而且一般放在源文件的前面，所谓预处理其实就是在编译的第一遍扫描之前的所作的工作，预处理是c语言的一个重要的功能，它由预处理程序单独完成，当对一个源文件进行编译时，系统自动引用预处理程序，预处理在源代码编译之前对其进行的一些文本性质的操作，对源程序编译之前做一些处理，生成扩展的C源程序

　　预处理阶段做了任务：

　　1:将头文件中的内容(源文件之外的文件)插入到源文件中

　　2:进行了宏替换的过程，定义和替换了由#define指令定义的符号

　　3:删除掉注释的过程，注释是不会带入到编译阶段

　　4:条件编译

　　预处理指令：

　　gcc -E bin/helloworld.i src/helloworld.c

　　预处理生成的是.i的文本文件，这个文本文件是可以直接通过cat命令进行文本文件查看的

　　宏定义

　　在C语言中允许用一个标识符来表示一个字符串;称为宏，在预处理时，对程序的宏进行替换,其中宏定义是由源程序中的#define来完成，而宏的替换，主要是由预处理程序完成的

　　#define PI 3.1415

　　宏定义的规则：

　　#表示一条预处理的指令，以#开头的均是预处理指令

　　#define是宏定义的指令，标识符是所定义的宏名

　　宏名一般都是大写的字母表示，以便和变量名区别

　　宏定义其实并不是C语言的语句，所以后面是不用去加;号

　　宏体可以是常数，表达式，格式化字符串等，为表达式的时候应该用括号阔起来

　　宏替换不分配内存空间，也不做正确性的检查

　　宏的范围是从定义后到本源文件的结束，但是可以通过#undef来进行提前取消

　　宏定义分为有参宏定义和无参宏定义：

　　无参宏定义:

　　语法：

　　#define 标识符(宏名)[字符串]

　　宏体可缺省：

　　#define YES 1

　　#define NO 0

　　#define OUT printf("Hello world")

　　#define WIDTH 80

　　#define LENGTH (WIDTH+40)

　　宏的移除语法

　　#undef 宏名

　　功能：删除前面定义的宏

　　事例：

　　#undef PI

　　#undef OUT

　　#undef YES

　　#undef NO

　　带参宏定义:

　　带参宏定义的语法结构

　　#define 宏名(形参列表) 字符串(宏体)

　　带参数宏定义调用：

　　宏名(实参表);

　　C语言中允许宏带有参数，在宏定义的参数中称为形式参数，形式参数不分配内存单元，没有类型定义;

　　#define S(a,b) a*b;

　　area = S(3,2);

　　宏展开 area = 3 * 2;

　　注意事项：

　　带参数宏定义中，宏名和形式参数列表之间不能有空格出现。如

　　#define MAX (a,b) (a>b)?a:b

　　此时MAX为无参的宏定义，宏体为(a,b) (a>b)?a:b

　　#define MAX(a,b) (a>b)?a:b

　　宏定义中，形参是一个标识符，而宏调用的参数可以是一个表达式

　　宏体内的形参通常要括号阔起来

　　#define POWER(x) ((x)*(x))

　　条件编译

　　条件编译的概念

　　1:一般情况下，源程序中所有的行都进行编译，但是有时希望对其中一部分内容满足一定条件下才进行编译，也就是对一部分内容指定编译条件，这就是条件编译

　　条件编译的优点

　　条件编译可以指定代码的一部分是被正常编译还是被完全忽略

　　条件编译有利于提升程序的可移植性，增强程序的灵活性

　　条件编译的相关语法

　　条件编译语法一：

　　#ifdef 标识符(宏名) //或者#if define(标识符)

　　程序段1

　　#else

　　程序段2

　　#endif

　　实例代码：防止多重包含的问题产生

　　#define HELLO "helloworld"

　　#ifdef HELLO

　　#define HI "welcome"

　　#endif

　　条件编译语法二：

　　#ifndef 标识符(宏名) //或#if !define(标识符)

　　程序段1

　　#else

　　程序段2

　　#endif

　　实例：

　　#ifndef __HELLO_H__

　　#define __HELLO_H__

　　void out();

　　#else

　　//程序段2

　　#endif

　　条件编译语法三：

　　#if(常量表达式)

　　程序段1

　　#elif(常量表达式2)

　　程序段2

　　#else

　　程序段3

　　#endif

　　实例代码：

　　#define C1 0

　　#define C2 0

　　#define C3 1

　　#if(C1)

　　#include "c1.h"

　　#elif(C2)

　　#include "c2.h"

　　#elif(C3)

　　#include "c3.h"

　　#else

　　#include "c.h"

　　#endif

　　文件包含

　　文件包含的概念

　　文件包含是C预处理程序的另一个重要的功能，被包含的文件名字必须使用双引号”“(自定义头文件)，或者<>(标准库文件)括起来，

　　文件包含的语法：

　　#include <文件名>

　　或者

　　#include "文件名"

　　文件包含的功能：

　　一个源文件可以将另外一个源文件的内容包含进来，从而把指定的文件和当前的源文件连成一个源文件

　　文件包含的处理过程：

　　在预处理的时候，用被包含文件的内容取代该文件包含指令，再对包含后的文件作一个源文件编译

　　文件包含的搜索方式

　　#include<文件名>

　　若指定文件目录(如include)则会从指定目录中去进行查找，否则就会按照标准的方式进行查找

　　如：(gcc -o bin/hello -Iinclude src/hello)

　　标准方式：从系统标准文件所在的目录中去寻找要包含的文件

　　linux下:/usr/include或者/usr/lib中主要存放的是标准库文件

　　#include "文件名"

　　先从存放C源文件的目录中查找，然后从指定的目录中去查找，最后再从C语言的标准库文件中去查找

　　重要:文件的多重包含问题

　　概念：同一个文件被包含了多次

　　结果：多重包含可能会出现重复定义的编译错误

　　解决方式：使用条件编译(只能是一个源文件中去解决)来防止多重包含,凡是在头文件前后，用条件编译去编译

　　如标准头文件的写法：

　　#ifndef __HEADER_NAME_H__

　　#define __HEADER_NAME_H__

　　#include "headername.h"

　　//其他的代码

　　#endif

　　如果在多个源文件中进行多重包含的话，使用多重包含的话是解决不了的。需要检查。

　　建议注意：

　　在头文件中尽量不要去定义一些全局变量，可以在源文件中去定义，用extern去修饰，将变量的作用于释放带整个程序

　　预处理操作符和预定义宏

　　预处理操作符号：#和##

　　C语言中有两个预处理操作符号#和##，它可以在#define中使用

　　操作符号#通常成为字符串化的操作符号，它把其后的串变成用双引号包围的串

　　如：#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("the value of" #value "is" FORMAT " ",VALUE)

　　PRINT("%d",x+3);

　　连接操作符号##可以把两个独立的字符串链接成一个字符串

　　如：

　　#define ADD_TO_SUM(sum_number,value) sum##sum_number +=value

　　ADD_TO_SUM(5,25);

　　预定义宏和其他指令：

　　__FILE__ 进行编译的源文件名称

　　__LINE__ 文件当前的行号

　　__DATE__文件被编译的日期

　　__TIME__文件被编译的时间

　　__fun__当前所在的函数名称

　　其他预处理

　　#error 自定义输出的错误，是不能链接生成可执行文件的

　　#line 设置当前的文件从哪一行开始计算

　　#line 100 "hello.c"

　　#pragma 字节对齐预处理指令

　　#pragma message("helloworld");----->输出提示相关信息

　　以上是个人在学习过程中所做的一些总结性东西，如有不对的地方，希望可以及时指出，欢迎继续访问。

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