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第10章编译预处理以前程序中见到的以“#”号开头的命令就是预处理命令。如包含命令#include，宏定义命令#define等。预处理是指在编译中第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。对一个源文件进行编译时，系统自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕后自动进入源程序的编译。C语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。10.1宏10.2文件包含10.3条件编译退出10.1宏用一个标识符来替换程序中的一个字符串，称为“宏替换”。这样可以使程序更简洁。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去代换，这称为“宏展开”。宏展开时不进行语法检查。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。在C语言中，“宏”分为有参数和无参数两种。10.1.1无参宏定义无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为：#define宏名宏体其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。宏名是一个标识符，其中不能有空格，也不能使用引号()括起来。宏体是字符串，可以是常数、表达式或语句，甚至可以是多个语句。【例10-1】(见课本）1宏替换时并不进行语法检查宏定义是用宏名来表示一个字符串，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不必加分号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宏定义应在函数外，引用之前宏定义必须写在函数之外，通常在引用之前定义，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。4可以撤消宏如要撤消宏，终止其作用域可使用#undef命令。【例10-2】(见课本）5宏名不可使用引号对程序中用双引号括起来的字符串，即使与宏名相同，预处理程序也不对其作宏代换。【例10-3】(见课本）【例10-4】(见课本）6宏定义允许嵌套，但不能递归定义宏定义允许嵌套，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10-5】(见课本）7使用大写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。8在输出格式中的应用把“输出格式”语句作为宏定义，可以减少书写麻烦。【例10-6】(见课本）10.1.2带参数的宏宏可以带有参数，可以像函数那样，一次定义多次使用。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。宏替换只能是字符替换。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参，这种代替是字符代替。带参宏定义的一般形式为：#define宏名(形参列表)宏体在字符串中含有各个形参。【例10-7】(见课本）1定义中不能有多余空格带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。例如把：#defineMIN(a,b)(ab)?a:b不能写为：#defineMIN(a,b)(ab)?a:b将被认为是无参宏定义，宏名MAX代表字符串(a,b)(ab)?a:b。2实参可以是表达式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10-8】(见课本）3宏体及各个形参最好用括号括起来在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。【例10-9】(见课本）4宏可以定义多个语句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。【例10-10】(见课本）5带参的宏与带参函数的区别带参的宏和带参函数很相似，但有本质上的不同。通俗地说，宏不过是“占地方、占位置”，而没有实际的影响。10.2文件包含10.2.1文件包含的概念文件包含是预处理程序的一个重要功能。文件包含就是把另外一个文件的内容包括进来。文件包含命令行的一般形式为：#include文件名也可以使用如下格式:#include文件名在前面我们已多次用此命令包含过库函数的头文件。例如：#includestdio.h#includemath.h在程序设计过程中，一个大的程序可以分为多个模块，由多个程序员分别编程。有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件，在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可使用。这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，从而节省时间，并减少出错。10.2.2文件包含的注意事项对文件包含命令还要说明以下几个方面。1两种命令格式的区别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。这两种形式的区别在于查询文件的方式不同：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。2包含的文件数目一个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嵌套文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。10.3条件编译条件编译就是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。条件编译有三种形式，下面分别介绍。10.3.1第一种形式这种形式采用如下格式：#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。如果没有程序段2(它为空)，本格式中的#else可以没有，即可以写为：#ifdef标识符程序段#endif【例10-11】(见课本）10.3.2第二种形式这种形式采用如下格式：#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。10.3.3第三种形式这种形式采用如下格式：#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。因此可以使程序在不同条件下，完成不同的功能。条件编译当然也可以用条件语句来实现。但是用条件语句将会对整个源程序进行编译，生成的目标代码程序很长；而采用条件编译，则根据条件只编译其中的程序段1或程序段2，生成的目标程序较短。如果条件选择的程序段很长，采用条件编译的方法是十分必要的。