C语言程序设计(姜学峰版)第九章.ppt

第九章 编译预处理 9.1 宏定义 9.2 “文件包含“处理 1 概述 1. Turbo C的编译过程 TC整个编译过程分两步：编译预处理和正式编译 ； 编译预处理根据编译预处理命令进行； 正式编译在预处理的基础上进行，包括词法、 语法分析和目标代码的生成。 由于TC采用单趟扫描编译，因而在发出编译命 令后，编译预处理和正式编译一次完成，其间不会 产生预处理后的中间文件。 2 2. 预处理命令的分类 主要有三类：宏定义 文件包含 条件编译(改善程序的可移植性） 3. 预处理命令的使用要求 1）以#号打头； 2）不是C语句，而不必以分号结束； 3）通常书写在函数之外、源文件开头； 3 9.1 宏定义 用一个标识符来代表一个字符串； 宏定义分为不带参数和带参数的宏定义。 1. 无参宏定义 一般形式：#define 宏名 宏字符串 其中： 1）define是宏定义命令名； 2）宏名按C标识符命名规则命名，通常字母大写； 3）宏串是不加双引号的字符序列； 4）当宏串为数字串时，宏名又称为符号常量。 4 作用： 在编译预处理阶段，将定义点之后的宏名全部 用宏串替换；替换过程也称为宏展开。 意义： 1）便于参数的修改，一改全改； 2）一次定义可多处引用。 5 例：输入半径r，求圆周长和圆面积。 #define PI 3.141592 main( ) float r, c, s; printf(“Enter radius:“); scanf(“%f“, c=2.0*PI*r; /*展开后: c=2.0*3.141592*r;*/ s=PI*r*r; /*展开后: s=3.141592*r*r;*/ printf(“C=%-10.2fnS=%-10.2fn“, c, s); Enter radius: 1 C=6.28 S=3.14 6 使用说明： 1）利用TC的预处理实用程序CPP.EXE，可仅完成预 编译并产生预编译的中间文件，其扩展名为.i 对上例： 执行CPP.EXE程序对EXA91.C进行预处理： C:TC30CPP C:ZYCCPRGEXA91.C 显示预编译中间文件的内容： C:TC30TYPE EXA91. I 7 2）一个宏命令只能定义一个宏名； 3）宏串中的每个字符都是有效字符； 下例多余字符均导致编译出错： #define PI “3.141592“ 宏展开结果：c=2.0*“3.141592“*r; #define PI 3.141592; 宏展开结果：c=2.0*3.141592; *r; 8 4）宏定义可书写在函数之外的任何位置；一个宏名 的有效范围是定义点开始直到本源文件结束；但 可利用宏终止命令加以限定； 如：#define G 9.8 main( ) 宏名G有效； fun1() main、fun1可引用。 #undef G fun2() 9 5）字符串中与宏名相同的字符不被替换； 6）宏串中可出现已定义的宏名，这种现象称为宏的 嵌套定义； 如：#define R 3.0 #define PI 3.141592 #define C 2.0*PI*R #define S PI*R*R main( ) printf(“C=%fnS=%fn“, C, S); 最终输出项C替换为：2.0*3.141592*3.0 S替换为：3.141592*3.0*3.0 10 例：一程序多处使用相同的输入提示、多处使用相 同的输出格式字符串，为减少书写量，使用宏 定义来实现。 #define PROMPT printf(“Please input data:“) #define FORMAT “Result: %d,%d,%d,%dn“ main( ) int a, b, c, d, e, f; PROMPT; /*宏引用*/ scanf(“%d,%d,%d“, PROMPT; scanf(“%d,%d,%d“, printf(FORMAT, a, b, c, a+b+c); printf(FORMAT, d, e, f, d+e+f); 11 2. 带参数的宏定义 定义一般形式：#define 宏名(形参字串表) 宏串 带参的宏引用：宏名(实参字串表) 其中： 1）形参字串应是宏串的子字串，长度可为1或更大 ； 2）实参字串应与形参字串个数相同； 带参的宏展开过程： 在宏串替换宏引用的过程中，将宏串从左到右 逐一展开，遇到与形参相同的字符串，则用对应的 实参字符串顶替，遇到其它字符则按顺序正常展开 。 12 例：计算以a、b为半径的圆面积之和及以a、b之和 为半径的圆面积。 #define S(r) 3.141592*r*r main( ) float a=2.0, b=3.0, area1, area2, area3; area1=S(a); /*area1=3.141592*a*a;*/ area2=S(b); /*area2=3.141592*b*b;*/ area3=S(a+b); /*area3=3.141592*(a+b)*(a+b);*/ printf(“Total area:%-7.2fn“, area1+area2); printf(“R:%-7.2fCircle area:%-7.2fn“, a+b, area3); 13 带参的宏使用说明： 1）带参的宏展开过程中出现的实参顶替形参是字符 的顶替，而不是值的顶替； 如上例宏引用S(a) ： 实参字符a顶替形参字符r，不是a的值2.0顶替r ； 上例宏引用S(a+b) ： 实参字符串(a+b)顶替形参字符r； 2）为了保证宏展开的结果符合设计本意，应在宏串 或实参字串中加入必要的括号； 如：#define S(r) 3.141592*(r)*(r) 14 3）宏定义中宏名与参数的括号间不能有空格； 如：#define S (r) 3.141592*(r)*(r) 宏串 由于出现了空格，则认为S是宏名而且无参。 4）TC对宏串中双引号范围内的内容不予替换； 如：#define PR(V) printf(“V=%dt“, V); main( ) int a=1, b=2; PR(a); /*printf(“V=%dt“, a);*/ PR(b); /*printf(“V=%dt“, b);*/ 15 例：计算四边形的面积。 #include “math. h“ #define S(a, b, c) (a+b+c)/2.0 #define AREA(s, a, b, c) sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c) float fun(float x, float y, float z) float area, t; t=S(x, y, z); /*t=(x+y+z)/2.0;*/ area=AREA(t, x, y, z); return(area); /*area=sqrt(t*(t-x)*(t-y)*(t-z);*/ main( ) float a, b, c, d, e, area; scanf(“%f,%f,%f,%f,%f“, area=fun(a, b, c)+fun(c, d, e); printf(“*%-7.2fn“, area); 16 例：#define N 2 #define Y(n) (N+1)*n) 执行语句 z=N*(2+Y(5); 后的z值？ 宏展开后的语句：z=2*(2+15); z值为34。 例：#define MAX(x,y) (x)(y)?(x):(y) 语句t=MAX(a+b, c+d);的展开结果？ 宏展开后的语句： t=(a+b)(c+d)?(a+b):(c+d); 17 9.2 “文件包含“预处理命令 命令一般形式：#include “文件名“ 其中： 1）include是文件包含命令名； 2）文件名指出需要包含的文件名；可是系统头文 件、用户头文件、用户源程序文件的名字； 3）文件名前可带盘符、路径。 作用： 在预编译阶段，将被包含文件的内容包含到本 源文件中，使正式编译的对象是包含后的整体。 18 例：输入半径r，求圆周长和圆面积。 方法：将宏定义等预处理命令编辑在一个用户头文件中 ，并保存在 c:zyccprgMY.H； 将程序函数编辑在源文件EXA95.C中； MY.H: #define PI 3.141592 EXA95.C #include “c:zyccprgmy.h“ /*预编译时将my.h的*/ main( ) /*内容包含到此处*/ float r, c, s; printf(“Enter radius:“); scanf(“%f“, c=2.0*PI*r; s=PI*r*r; DOS printf(“C=%-10.2fnS=%-10.2fn“, c, s); 19 例：求34矩阵最大元素及位置，程序的两个函数分别 编制在MYPRG.C和EXA96.C两个源文件中。 MYPRG.C int fun1(int x4) int i, j, max; max=x00; line=col=0; /*不必对外部变量声明*/ for(i=0; imax) max=xij; line=i; col=j; return(max); 20 EXA96.C int line, col; /*全局变量定义*/ #include “c:zyccprgmyprg.c“/*将myprg.c包含到此*/ main( ) int a34=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,i,j,max; for(i=0; i的区别 ” ”先在当前目录查找指定的头文件，未找到 再沿TC的设置查找； 仅在TC的设置中查找； 23 函数举例： 例：用自定义函数判断素数；main中输出100200 之间的全部素数。 #include “math.h“ main( ) int num, m, count=0, prime(int); for(num=101; num=199; num=num+2) m=prime(num); if(m) printf(“%5d“,num); count+; if(count%10=0)printf(“n“); 24 main( ) ; for(num=101; num=199; num=num+2) m= prime(num); if(m) ; int prime(int n) int i, k, mark=1; k=sqrt(n); for(i=2; i=k; i+) if(n%i); /*余数非零为真*/ else mark=0; break; return(mark); 25 例：用自定义函数将一方阵在原数组中转置。 #define N 5 main() void change(int a ), parray(int a N); int aNN, i, j; printf(“nEnter A array(%d):“, N*N); for(i=0; iN; i+) for(j=0; jN; j+) scanf(“%d“, printf(“nOld A array:“); parray(a); change(a); /*数组名作实参*/ printf(“nNew A array:“); parray(a); 26 void change(int aNN) int i, j, t; for(i=0; iN; i+) /*以对角线为对称轴交换*/ for(j=0; ji; j+) t=aij; aij=aji; aji=t; return; void parray(int aN) int i, j; for(i=0;iN;i+) printf(“n“); for(j=0;jN;j+) printf(“%5d“, aij); 27