文档介绍：第10章编译预处理
学习目标:
掌握宏定义的运用
掌握文件包含的用法
学会使用条件编译编译程序
概述
C语言提供了编译预处理功能,这是它与其它高级语言的一个重要区别。在前面各章中,已多次使用过以“#”号开头的预处理命令。如包含命令# include,宏定义命令# define等。在源程序中这些命令都放在函数之外, 而且一般都放在源文件的前面,它们称为预处理命令。
所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能, 它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时, 系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理,处理完毕自动进入对源程序的编译。
C语言提供的编译预处理功能,主要有宏定义、文件包含、条件编译三种,分别用宏定义命令、文件包含命令、条件编译命令来实现。合理地使用预处理功能编写的程序便于阅读、修改、移植和调试,有利于提高代码的效率,也有利于模块化程序设计。本章介绍常用的几种预处理功能。
宏定义
在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串, 称为“宏”。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“宏代换”或“宏展开”。
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。下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用。
不带参数的宏定义
用一个指定的标识符(即名字)来代表一个字符串,其定义的一般形式为:
#define 标识符字符串
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。“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。
在前面介绍过的符号常量的定义就是一种不带参数的宏定义。此外,常对程序中反复使用的表达式进行宏定义。
例如:
# define M (y*y+2*y)
它的作用是定义M表达式(y*y+2*y)。在编写源程序时,所有的(y*y+2*y)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用(y*y+2*y)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译。
[] 宏替换的应用
#define M (y*y+2*y) /*宏定义*/
#include""
main()
{
int s,y;
printf("input a number: "); /*输入提示*/
scanf("%d",&y); /*输入一个整型数*/
s=2*M+3*M+4*M; /*先进行宏替换,然后计算表达式*/
printf("s=%d\n",s); /*输出结果*/
}
上例程序中首先进行宏定义,定义M表达式(y*y+2*y),在s=2*M+3*M+4*M中作了宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为:
s=2*(y*y+2*y)+3(y*y+2*y)+4(y*y+2*y);但要注意的是,在宏定义中表达式(y*y+2*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。假如,在宏定义中不带括号,则变成如下的语句
#difine M y*y+2*y
在宏展开时将得到下述语句: s=2*y*y+2*y+3*y*y+2*y+4*y*y+2*y;
这表达式相当于:
s=9y2+6y;
显然与原题意要求不符。计算结果当然是错误的。此时如果输入一个整型数2,那么输出结果是48,而不是72。因此在作宏定义时必须十分注意。应保证在宏代换之后不发生错误。
对于那些在程序中需要经常引用的常量如重力加速度g=,经常会应用宏定义。对于那些多处使用的常量,使用宏定义,当改变这个常量的值的时候,只要在宏定义语句中进行一次修改就可以了,而没有必要在程序中所有用到此常量的地方进行逐个修改,这样可以避免修改上遗漏,减少不必要的错误。
请读者注意的是,如果宏名在程序中被引号括起来,则不进行宏替换,下面就是这样一个例子。
[] 如果宏名在程序中被引号括起来,则不进行宏替换。
#define ABC 12345
#include""
main()
{
printf("ABC");
printf("\n");
}
上例中定义宏名ABC表示12345,但在printf语句中ABC被引号括号起来,因此不作宏替换。而是当作一个标准的字符串输出,因此,程序的运行结果为:ABC。
从上面两个例子,我们可以注意到:宏名都是用大写字母来表示的,一般来说,宏名用大写字母表示,以便于与变量区别,但这并不意味着宏名不能用小写字母,只是为了与变量区别而已。