tc10.dat

这是一个包含多个语言的指令集

第8章 编译预处理

所谓编译预处理是指,在对源程序进行编译之前,先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果,和源程序一起进行编译,以得到目标代码.  

8.1   宏定义与符号常量

在Ｃ语言中,“宏”分为无参数的宏(简称无参宏)和有参数的宏(简称有参宏)两种.

8.1.1  无参宏定义

8.1.2  符号常量

8.1.3  有参宏定义

8.1.1  无参宏定义 

1．无参宏定义的一般格式

         #define   标识符   语言符号字符串

其中：“define”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名,通常用大写字母表示,以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达式、格式串等.

2．使用宏定义的优点

(1)可提高源程序的可维护性

(2)可提高源程序的可移植性 

(3)减少源程序中重复书写字符串的工作量

[案例8.1] 输入圆的半径,求圆的周长、面积和球的体积.要求使用无参宏定义圆周率.

/*案例代码文件名：AL8_1.C*/

/*程序功能：输入圆的半径,求圆的周长、面积和球的体积. */

#define PI 3.1415926           /*PI是宏名,3.1415926用来替换宏名的常数*/

main()

    { float radius,length,area,volume;

       printf("Input a radius: "); 

       scanf("%f",&radius);

       length=2*PI*radius;                 /*引用无参宏求周长*/

       area=PI*radius*radius;              /*引用无参宏求面积*/

       volume=PI*radius*radius*radius*3/4;   /*引用无参宏求体积*/ 

       printf("length=%.2f,area=%.2f,volume=%.2f\n", length, area, volume);

      }

                                                                  [程序演示]

3．说明

(1)宏名一般用大写字母表示,以示与变量区别.但这并非是规定. 

(2)宏定义不是Ｃ语句,所以不能在行尾加分号.否则,宏展开时,会将分号作为字符串的1个字符,用于替换宏名.

(3)在宏展开时,预处理程序仅以按宏定义简单替换宏名,而不作任何检查.如果有错误,只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现.

(4)宏定义命令#define出现在函数的外部,宏名的有效范围是：从定义命令之后, 到本文件结束.通常,宏定义命令放在文件开头处. 

(5)在进行宏定义时,可以引用已定义的宏名 .

(6)对双引号括起来的字符串内的字符,即使与宏名同名,也不进行宏展开. 

8.1.2  符号常量

在定义无参宏时,如果“语言符号字符串”是一个常量,则相应的“宏名”就是一个符号常量.

恰当命名的符号常量,除具有宏定义的上述优点外,还能表达出它所代表常量的实际含义,从而增强程序的可读性.

#define  EOF      -1          /*文件尾*/

#define  NULL    0              /*空指针*/

#define  MIN       1            /*极小值*/

#define  MAX   31               /*极大值*/

#define  STEP     2            /*步长*/

8.1.3  有参宏定义

1．带参宏定义的一般格式

#define   宏名(形参表)   语言符号字符串

2．带参宏的调用和宏展开

(1)调用格式：宏名(实参表)

(2)宏展开：用宏调用提供的实参字符串,直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串,非形参字符保持不变.

3．说明

(1)定义有参宏时,宏名与左圆括号之间不能留有空格.否则,Ｃ编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串,而将该宏视为无参宏.

(2)有参宏的展开,只是将实参作为字符串,简单地置换形参字符串,而不做任何语法检查.在定义有参宏时,在所有形参外和整个字符串外,均加一对圆括号. 

(3)虽然有参宏与有参函数确实有相似之处,但不同之处更多,主要有以下几个方面：

1)调用有参函数时,是先求出实参的值,然后再复制一份给形参.而展开有参宏时,只是将实参简单地置换形参.

2)在有参函数中,形参是有类型的,所以要求实参的类型与其一致；而在有参宏中,形参是没有类型信息的,因此用于置换的实参,什么类型都可以.有时,可利用有参宏的这一特性,实现通用函数功能.

3)使用有参函数,无论调用多少次,都不会使目标程序变长,但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复；而使用有参宏,由于宏展开是在编译时进行的,所以不占运行时间,但是每引用1次,都会使目标程序增大1次.  

8.2   文件包含

1．文件包含的概念

文件包含是指,一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来.

2．文件包含处理命令的格式

＃include  “包含文件名”  或 ＃include  <包含文件名>

两种格式的区别仅在于：

(1)使用双引号：系统首先到当前目录下查找被包含文件,如果没找到,再到系统指定的“包含文件目录”(由用户在配置环境时设置)去查找.

(2)使用尖括号：直接到系统指定的“包含文件目录”去查找.一般地说,使用双引号比较保险. 

3．文件包含的优点

一个大程序,通常分为多个模块,并由多个程序员分别编程.有了文件包含处理功能,就可以将多个模块共用的数据(如符号常量和数据结构)或函数,集中到一个单独的文件中.这样,凡是要使用其中数据或调用其中函数的程序员,只要使用文件包含处理功能,将所需文件包含进来即可,不必再重复定义它们,从而减少重复劳动.

4．说明

(1)编译预处理时,预处理程序将查找指定的被包含文件,并将其复制到#include命令出现的位置上. 

(2)常用在文件头部的被包含文件,称为“标题文件”或“头部文件”,常以“h”(head)作为后缀,简称头文件.在头文件中,除可包含宏定义外,还可包含外部变量定义、结构类型定义等.

(3)一条包含命令,只能指定一个被包含文件.如果要包含n个文件,则要用n条包含命令.

(4)文件包含可以嵌套,即被包含文件中又包含另一个文件. 

8.3   条件编译

        条件编译可有效地提高程序的可移植性,并广泛地应用在商业软件中,为一个程序提供各种不同的版本.

        8.3.1  #ifdef ~ #endif和#ifndef ~ #endif命令

        8.3.2  #if ~ #endif

8.3.1  #ifdef ~ #endif和#ifndef ~ #endif命令

1．一般格式

      ＃ifdef  标识符

                程序段1；

       [＃else

                程序段2；]        

       ＃endif

2．功能：当“标识符”已经被#define命令定义过,则编译程序段1,否则编译程序段2.

(1)在不同的系统中,一个int 型数据占用的内存字节数可能是不同的. 

(2)利用条件编译,还可使同一源程序即适合于调试(进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息),又适合高效执行要求. 

3．关于#ifndef ~ #endif命令

格式与#ifdef ~ #endif命令一样,功能正好与之相反. 

8.3.2  #if ~ #endif

1．一般格式

     ＃if   常量表达式

               程序段1；

      [＃else

               程序段2；]

     ＃endif

2．功能：当表达式为非0(“逻辑真”)时,编译程序段1,否则编译程序段2. 

        [案例8.2] 输入一个口令,根据需要设置条件编译,使之能将口令原码输出,或仅输出若干星号“*”. 

/*案例代码文件名：AL8_2.C*/

#define   PASSWORD   0      /*预置为输出星号*/

main()

   { ……

      /*条件编译*/

      #if   PASSWORD                    /*源码输出*/

        …… 

      #else                                    /*输出星号*/

        …… 

      #endif

      ……

   }