预处理
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4 分钟
预处理
预定义符号
**C语言内置的预定义符号，在预处理期间处理：
__FILE__ // 当前源文件名__LINE__ // 当前行号__DATE__ // 编译日期__TIME__ // 编译时间__STDC__ // 如果编译器遵循ANSI C，值为1#defind定义常量
基本语法： #define name stuff
#define MAX 1000#define reg register#define do_forever for(;;)#define CASE break;case
// 多行定义使用反斜杠#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\tdate:%s\ttime:%s\n", \ __FILE__, __LINE__, __DATE__, __TIME__)注意： 不要在define最后加分号，否则可能导致语法错误
#define定义宏
语法： #define name(parameter-list) stuff
示例与问题
#define SQUARE(x) x*x// 问题：SQUARE(5+1) 会被展开为 5+1*5+1 = 11
// 正确写法：#define SQUARE(x) ((x)*(x))#define DOUBLE(x) ((x)+(x))重要： 宏定义中的每个参数和整个表达式都应该用括号括起来
带有副作用的宏参数
副作用： 表达式求值产生的永久性效果
x+1; // 无副作用x++; // 有副作用
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))int x=5, y=8;int z = MAX(x++, y++); // 展开后：((x++)>(y++)?(x++):(y++))// 结果：x=6, y=10, z=9宏替换规则
- 调用宏时，先检查参数是否包含#define定义的符号
- 替换文本插入到原位置
- 重新扫描结果文件
**注意：
- 宏不能递归
- 字符串常量中的内容不被搜索
宏与函数对比
| 属性 | 宏 | 函数 |
|---|---|---|
| 代码长度 | 每次使用都插入代码 | 代码只出现一次 |
| 执行速度 | 更快 | 有调用开销 |
| 操作符优先级 | 可能产生意外结果 | 容易预测 |
| 参数求值 | 参数可能被多次求值 | 参数只求值一次 |
| 参数类型 | 类型无关 | 类型相关 |
| 调试 | 不方便 | 可以逐语句调试 |
| 递归 | 不能递归 | 可以递归 |
宏的优势示例
#define MALLOC(num, type) (type*)malloc(num * sizeof(type))MALLOC(10, int); // 展开为：(int*)malloc(10 * sizeof(int))#和##运算符
#运算符（字符串化）
#define PRINT(n) printf("the value of "#n" is %d", n)PRINT(a); // 展开为：printf("the value of ""a"" is %d", a)##运算符（记号粘合）
#define GENERIC_MAX(type) \type type##_max(type x, type y) \{ return (x > y ? x : y); }
GENERIC_MAX(int) // 生成：int int_max(int x, int y)GENERIC_MAX(float) // 生成：float float_max(float x, float y)命名约定
- 宏名：全部大写
- 函数名：不要全部大写
#undef
移除宏定义
#undef NAME命令行定义
在编译时定义符号：
gcc -D ARRAY_SIZE=10 programe.c编译条件
基本用法
#ifdef DEBUG printf("调试信息\n");#endif
#if 1 // 这部分代码会被编译#else // 这部分不会#endif多分支条件编译
#if constant_expression // ...#elif constant_expression // ...#else // ...#endif判断是否定义
#if defined(symbol) // 等同于 #ifdef symbol#if !defined(symbol) // 等同于 #ifndef symbol头文件包含
包含方式
-
本地文件： #include “filename.h” 查找策略：先在源文件目录查找，再到标准路径
-
库文件： #include <filename.h> 直接去标准路径查找
防止重复包含
方法1
#ifndef __TEST_H__#define __TEST_H__// 头文件内容#endif方法2
#pragma once其他预处理指令
#error // 编译错误#pragma // 编译器特定功能#line // 改变行号信息重要提醒
- 宏定义中要多使用括号避免优先级问题
- 避免在宏参数中使用有副作用的表达式
- 头文件要使用防护措施防止重复包含
- 合理选择使用宏还是函数
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