C语言第9章预处理.ppt

教学内容: 9.1 宏处理 9.2 文件包含 9.3 条件编译 教学要求: 1.理解预处理功能在程序设计中的作用。 2.掌握宏定义的使用。 3.掌握文件包含、条件编译的应用。,第 9 章 预 处 理,编译预处理 编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，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； 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。 编辑 编译 连接 运行,预处理,宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换(宏展开)字符串的工作量 1.不带参数的宏定义 （1）无参宏定义的一般格式 #define 标识符 语言符号字符串,9.1 宏 处 理,define: 为宏定义关键字； 标识符: 定义的宏名，通常用大写字母取名，以便于与变量区别； 语言符号字符串: 即宏体,可以是常数、表达式、格式串等。例如： #define PI 3.1415926 定义了一个符号常量PI，表示用标识符PI替换3.1415926。在编译预处理时，会将程序代码中所有的PI都用3.1415926替换。,2. 关于不带参数的宏定义的几点说明： （1）宏名一般用大写字母表示，便于与变量名区别；一般将字符个数较多的字符串用一个宏名替换，减少程序中多处引用字符串书写错误。 （2）宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换， 预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译源程序时才能发现。 （3）宏定义不是语句，在行末不加分号，如加上分号则连分号也一起置换。,（4）宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。例如： # define PI 3.14159 main() # undef PI /*终止宏定义PI*/ min() 表示PI只在main函数中有效，在min中无效。 （5） 在源程序中用双引号括起来宏名，预处理程序不对其作宏代换。,（6） 宏定义可以嵌套，但嵌套的宏定义名要是已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层替换。例如： #define R 14.256 #define PI 3.1415926 #define S PI*R*R /* PI、R是已定义的宏名*/ 则语句printf(“%f“,s); 在宏代换后变为： printf(“%f“,3.1415926*14.256*14.256);,例 9.1 不带参数的宏的程序 #include #define PI 3.115926 #define STRING This is a test main() float r, s; printf(“STRINGn“); scanf(“%f“, ,宏定义不是语句，所以不能在行尾加分号。否则，宏展开时，会将分号作为宏体中的1个字符。,在宏展开时，预处理程序仅以宏体替换宏名，而不作任何检查,例9.2 #define N 2 #define M N+1 #define NUM 2M+1 main( ) int i; for (i=1; i=NUM; i+) printf(“%dn”, i ); 宏展开后的等价程序如下: main( ) int i; /* NUM展开后2*2+1+1*/ for (i=1; i=6; i+) printf(“%dn”, i ); ,NUM宏展开： 2*N+1+1 再宏展开： 2*2+1+1,3带参宏定义 （1）带参宏定义格式：#define 宏名(形参表) 宏体 （2）带参宏调用格式：宏名(实参表) （3）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 带参宏定义说明 （1）定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，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。,例9.3 带参数的宏 #include #define F(a) a*a /*宏名F ,形参a*/ main() int x=3,y=4, b, z; b=x+y; z=F(x+y); /* 展开为:z=x+y*x+y ;*/ printf(“b=%dnz=%dn“,b,z); ,4.带参的宏和带参函数区别 （1）在函数调用时，是先求出实参表达式的值，再传递给形参，而宏定义只是简单的字符替换； （2）函数调用是在程序运行时处理的，分配存储单元，而宏展开（调用）是在编译预处理时进行的，展开时不分配内存单元，不进行值传递，没有返回值的概念； （3）对函数实参和形参都要定义类型，而宏不存在类型，宏定义时字符串可以是任何类型数据，一律看成字符串，宏名也没类型，只是一个符号表示，展开时代入指定的符号即可。,（4）定义带参数的宏,可以实现一些简单的函数功能。 #define MAX(x,y) (x)(y)?(x) : (y) main( ) int a, b, c, t ; t = MAX(a+b, c+d); /* 展开后为 t = (a+b)(c+d)?(a+b):(c+d)* / 如果第一行写成：#define MAX(x,y) xy ? x : y 则展开后为 t = a+bc+d?a+b:c+d;因为置换展开是用“表达式”对等的置换“形参表”中的参数。,例9.4 带参数的宏的宏体中有（） #define SA(i) i*i #define SB(j) (j)*(j) main() int a,b,x,y; a=3; b=7; x=SA(a+b)/SA(a+b); /* x=a+b*a+b/a+b*a+b */ y=SB(a+5)/SB(b+2); /* y=(a+5)*(a+5)/(b+2)*(b+2) */ printf(“x=%d,y=%dn”,x,y); 运行结果: x=54,y=63,9.2 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当前文件中来。 2文件包含处理命令的格式 include “包含文件名” 或 include 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。,Atype file2.c /*显示file2.c内容*/ fun2() printf(“file2 includen”); Atype file1.c # include “file2.c” /*包含file2.c文件*/ fun1() printf(“file1 includen”); fun2(); Atype expfile.c # include “file1.c” /*包含file1.c文件*/ main() printf(“expfile includen”); fun1(); printf(“endn”) ;,9.3 条 件 编 译,条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段，使生成的目标程序较短，从而减少了内存的开销并提高了程序的效率。 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。 （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。,1. 第一种形式 # ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif 如果标识符（宏定义的标识符）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，本格式中的#else可以没有， 即可以写为： # ifdef 标识符 程序段 #endif,例9.5 条件编译实例1 #include #define TED 10 main() #ifdef TED printf(“Hi,Tedn“); #else printf(“Hi,Anyonen“); #endif #ifndef RALPH printf(“RAPLH not definedn“); #endif ,2. 第二种形式 # 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。,3. 第三种形式 # 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)