第九章预处理命令

第九章预处理命令

主要内容 一、什么是预处理二、宏定义三、“文件包含”处理四、条件编译（不讲）

所谓预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的预处理命令（主要指宏定义命令、文件包含命令和条件编译命令）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。所谓预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的预处理命令（主要指宏定义命令、文件包含命令和条件编译命令）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。编译预处理编译连接执行一、什么是预处理＃define #include 宏定义文件包含条件编译

（一）不带参数的宏定义 （二）带参数宏定义二、宏定义

（一）不带参数的宏定义（简单替换） 用标识符来代表一个字符串（给字符串取个名字）。C语言用“#define”进行宏定义。C编译系统在编译前将这些标识符替换成所定义的字符串。概念格式＃define 标识符字符串 #define PI 3.1415926 相关概念宏名：宏定义中的标识符称为“宏名”。宏调用：在程序中用宏名替代字符串称为“宏调用”。宏展开：在预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。

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。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。例 1 #include <stdio.h> #define PI 3.1415926 /*宏定义PI是宏名，用来替换常数3.1415926 */ void main() { float radius,length,area,volume; printf("Input a radius: "); scanf("%f",&radius); length=2*PI*radius; /*宏调用，引用无参宏求周长*/ area=PI*radius*radius; /*宏调用，引用无参宏求面积*/ volume=PI*radius*radius*radius*3/4; /*宏调用，引用无参宏求体积*/ printf("length=%.2f,area=%.2f,volume=%.2f\n", length, area, volume); } 宏展开： length=2*3.1415926*radius; area= 3.1415926*radius*radius; volume= 3.1415926*radius*radius*radius*3/4;

1、宏名遵循标识符规定，习惯用大写字母表示，以便区别普通的变量。 2、#define之间不留空格，宏名两侧空格（至少一个）分隔。 3、宏定义字符串不要以分号结束，否则分号也作为字符串的一部分参加展开。从这点上看宏展开实际上是简单的替换。宏展开说明 #define PI 3.14; area=PI*r*r; area=3.14;*r*r;

4、宏定义是预处理指令，与定义变量不同，它只是进行简单的字符串替换，不分配内存。4、宏定义是预处理指令，与定义变量不同，它只是进行简单的字符串替换，不分配内存。 5、宏定义用宏名代替一个字符串，并不管它的数据类型是什么，也不管宏展开后的词法和语法的正确性，只是简单的替换。是否正确，编译时由编译器判断。例如： #define PI 3.I4 照样进行宏展开（替换），是否正确，由编译器来判断。说明

6、#define命令出现在程序中函数的外面，宏名的有效范围从定义命令开始直到本源程序文件结束。可以通过#undef终止宏名的作用域。6、#define命令出现在程序中函数的外面，宏名的有效范围从定义命令开始直到本源程序文件结束。可以通过#undef终止宏名的作用域。 G的有效范围 PI的有效范围说明 #define G 9.8 #define PI 3.14 int f1() { … … } #undef G void main() { … … }

7、宏定义时，可以引用已定义的宏名，可以层层置换。若宏名出现在双引号“”括起来的字符串中时，将不会产生宏替换。7、宏定义时，可以引用已定义的宏名，可以层层置换。若宏名出现在双引号“”括起来的字符串中时，将不会产生宏替换。宏展开说明 #define R 3.0 #define PI 3.14 #define L 2*PI*R #define S PI*R*R void main() { printf(“L=%f\nS=%f\n”,L,S); } printf(“L=%f\nS=%f\n”,2*3.14*3.0 , 3.14*3.0*3.0);

宏展开 （二）带参数的宏定义带参数的宏定义不只是进行简单的字符串替换，还要进行参数替换。概念类似函数头，但是没有类型说明，参数也不要类型说明格式＃define 宏名（参数表）字符串按照#define命令行中指定的“字符串”从左到右进行置换（扫描置换）。如果串中包含宏定义中的形参，则将程序中相应的实参代替形参，其它字符原样保留，形成了替换后的字符串。展开置换规则 #define S(a,b) a*b area=S(3,2); 举例 area=3*2;

宏展开 area=3.14*a*a; 例 2 用带参数的宏定义表示圆的面积。 #define PI 3.14 #define S(r) PI*r*r void main() { float a,area; a=3.6; area=S(a); printf(“r=%f\narea=%f\n”,a,area); }

1、正因为带参宏定义本质还是简单字符替换（除了参数替换），所以容易发生错误。1、正因为带参宏定义本质还是简单字符替换（除了参数替换），所以容易发生错误。例：＃define S(r) 3.14*r*r area=S(a+b); 宏展开说明不再是求面积了。 area=3.14*a+b*a+b; 2、定义带参数宏时还应该注意宏名与参数表之间不能有空格。有空格就变成了不带参数的宏定义。例：＃define S(r) 3.14*r*r 此时S是符号常量（不带参的宏名），它代表字符串“(r) 3.14*r*r”。

说明 3、带参数的宏定义与函数的本质区别 1）函数调用时，先求表达式的值，然后将值传递给形参；带参宏展开只在编译时进行的简单字符置换。 2）函数调用是在程序运行时处理的，给形参分配临时的内存单元；而宏展开是在编译时进行的，展开时并不给形参分配内存，也不进行“值传递”，也没有“返回值”的概念。 3）函数的形参要定义类型，且要求形参、实参类型一致。宏不存在参数类型问题。 4）宏占用的是编译时间，函数调用占用的是运行时间。在多次调用时，宏使得程序变长，而函数调用不明显。

1、程序中的常量可以用有意义的符号代替，程序更加清晰，容易理解（易读）。1、程序中的常量可以用有意义的符号代替，程序更加清晰，容易理解（易读）。 2、常量值改变时，不用在整个程序中查找修改，只要改变宏定义就可以。比如，提高PI精度值。 3、带参数宏定义比函数调用具有更高的时间效率，因为相当于代码的直接嵌入。（空间效率：多次调用占用空间较多，一次调用没有什么影响）。总结：使用宏的优点

file1.c file1.c file2.c 包含 #include <file2.c> B B A A 三、“文件包含”处理所谓“文件包含”处理是指一个源文件可以将另外一个源文件的全部内容包含进来，即将另外的文件包含到本文件之中。概念 #include “文件名”或 #include <文件名> 格式示意图

1、被包含的文件常常被称为“头文件”（#include一般写在文件的开头）。头文件常常以“.h”为扩展名（也可以用其它的扩展名，.h只是习惯或风格）。 2、一条#include只能包含一个头文件，如果要包含多个头文件，使用多条#include命令。 3、在一个被包含的文件中又可以包含另一个被包含文件，即文件包含是可以嵌套的。 4、被包含的头文件可以用“”括起来，也可以用<>括起来。区别在于： “”先在用户当前目录查找头文件，如果没找到，再到存放C库函数头文件的目录中查找；而<>直接到存放C库函数头文件的目录中查找。一般地说，使用双引号比较保险。 5、习惯上，用户头文件一般在用户目录下，所以常常用“”；系统库函数的头文件一般在系统指定目录下，所以常常用<>。说明

作业 P199: 9.1, 9.3, 9.5, 9.7

第 九 章 预 处 理 命 令