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第13章编译预处理和动态存储分配13.1编译预处理13.2动态存储分配2020年1月11日7时25分13.1编译预处理编译预处理：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。2020年1月11日7时25分13.1.1宏替换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标识符替换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）。掌握宏概念的关键是“换”。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：#definePI3.1415926把程序中全部的标识符PI换成3.14159262020年1月11日7时25分13.1.1宏替换说明：（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2020年1月11日7时25分13.1.1宏替换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：#defineS(a,b)a*barea=S(3,2)；第一步被换为area=a*b;，第二步被换为area=3*2;2020年1月11日7时25分13.1.1宏替换类似于函数调用，有一个哑实结合的过程：（1）实参如果是表达式容易出问题#defineS(r)r*rarea=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#defineS(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）2020年1月11日7时25分13.1.1宏替换3.终止宏定义可以用#undef提前终止宏定义的作用域例如：#definePI3.14main（）……#undefPI2020年1月11日7时25分13.1.2文件包含一个文件包含另一个文件的内容格式：#include“文件名“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2020年1月11日7时25分13.1.2文件包含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，文件名则先在当前目录查找，而后到头文件目录查找；（5）被包含文件中的静态全局变量不用在包含文件中声明。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配非静态的局部变量是分配在内存中的动态存储区的，这个存储区是一个称为栈的区域C语言还允许建立内存动态分配区域，以存放一些临时用的数据，这些数据需要时随时开辟，不需要时随时释放。这些数据是临时存放在一个特别的自由存储区，称为堆区2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配对内存的动态分配是通过系统提供的库函数来实现的，主要有malloc，calloc，free，realloc这4个函数。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配１．malloc函数其函数原型为void*malloc(unsignedintsize);其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间函数的值是所分配区域的第一个字节的地址，或者说，此函数是一个指针型函数，返回的指针指向该分配域的开头位置2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配malloc(100);开辟100字节的临时分配域，函数值为其第1个字节的地址注意指针的基类型为void，即不指向任何类型的数据，只提供一个地址如果此函数未能成功地执行（例如内存空间不足），则返回空指针(NULL)2020年1月11日7时25分有以下程序段int*p;p=__________malloc(sizeof(int));若要求使p指向一个int型的动态存储单元，在横线处应填入的是()A(int*)BintCint*D(*int)参考答案：A【解析】本题考查malloc函数，题目中要求p指向一个int型的动态存储单元，那么就应该将分配的存储单元转化为int，所以选项A正确。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配2．calloc函数其函数原型为void*calloc(unsignedn,unsignedsize);其作用是在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，这个空间一般比较大，足以保存一个数组。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配用calloc函数可以为一维数组开辟动态存储空间，n为数组元素个数，每个元素长度为size。这就是动态数组。函数返回指向所分配域的起始位置的指针；如果分配不成功，返回NULL。如：p=calloc(50,4);开辟50×4个字节的临时分配域，把起始地址赋给指针变量p2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配3．free函数其函数原型为voidfree(void*p);其作用是释放指针变量ｐ所指向的动态空间，使这部分空间能重新被其他变量使用。p应是最近一次调用calloc或malloc函数时得到的函数返回值。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配free(p);释放指针变量ｐ所指向的已分配的动态空间free函数无返回值2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配4.realloc函数其函数原型为void*realloc(void*p,unsignedintsize);如果已经通过malloc函数或calloc函数获得了动态空间，想改变其大小，可以用recalloc函数重新分配。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配用realloc函数将p所指向的动态空间的大小改变为size。p的值不变。如果重分配不成功，返回NULL。如realloc(p,50);将p所指向的已分配的动态空间改为50字节2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配以上4个函数的声明在stdlib.h头文件中，在用到这些函数时应当用“#includestdlib.h”指令把stdlib.h头文件包含到程序文件中。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配例13.1建立动态数组，输入5个学生的成绩，另外用一个函数检查其中有无低于60分的，输出不合格的成绩。2020年1月11日7时25分13.2动态存储分配解题思路：用malloc函数开辟一个动态自由区域，用来存5个学生的成绩，会得到这个动态域第一个字节的地址，它的基类型是void型。用一个基类型为int的指针变量p来指向动态数组的各元素，并输出它们的值。但必须先把malloc函数返回的void指针转换为整型指针，然后赋给p12020年1月11日7时25分#includestdio.h#includestdlib.hintmain(){voidcheck(int*);int*p1,i;p1=(int*)malloc(5*sizeof(int));for(i=0;i5;i++)scanf(%d,p1+i);check(p1);return0;}2020年1月11日7时25分voidcheck(int*p){inti;printf(Theyarefail:);for(i=0;i5;i++)if(p[i]60)printf(%d,p[i]);printf(\n);}2020年1月11日7时25分