C语言程序设计课件.ppt

第九章 编译预处理,9.1宏定义 9.2文件包含处理 9.3条件编译 9.4 带参数的主函数,概 述,在前面各单元中我们已经使用了部分以“#”符号开头的命令。例如，# define、# include等。这些命令是在源程序正式编译前进行处理的，称为“编译预处理”命令。编译预处理主要包括宏的处理、包含文件的处理、条件编译的处理等。,宏定义,1、不带参数的宏定义,用一个指定的标识符（即名字）来代表一个字符串 它的一般形式为 define 标识符 字符串 这就是已经介绍过的定义符号常量。如： define PI 3.1415926,#define PI 3.1415926 main() float l,s,r,v; printf(“input radius:”); scanf(“%f”, ,例1：下面的程序使用了宏定义，给出其运行结果,3、说明：,（1）宏名一般习惯用大写字母表示，以便与变量名相区别。,（2）使用宏名代替一个字符串，可以减少程序中重复书写某 些字符串的工作量。,（3）宏定义是用宏名代替一个字符串，也就是作简单的置换， 不作正确性检查。,define PI 3.1415926； areaPI* r* r； 经过宏展开后，该语句为 area 3.1415926；* r* r ； 显然出现语法错误。,（5）define命令出现在程序中函数的外面，宏名的有效范围 为定义命令之后到本源文件结束。通常， define命令写 在文件开头，函数之前，作为文件一部分，在此文件范围 内有效。,（6）可以用undef命令终止宏定义的作用城。例如：,# define G 9.8 main() . . . # undef G f1() . . . ,G的有效范围,（7）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名，可以层层 置换。,#define R 3.0 #define PI 3.1415926 #define L 2*PI*R #define S PI*R*R main() printf(“L=%fnS=%fn”,L,S); ,例2 分析下面程序的运行结果,运行情况如下： L=18.849556 S=28.274333,（8）对程序中用双括号括起来的字符串内的字符，即使与宏 名相同，也不进行置换。,（9）宏定义是专门用于预处理命令的一个专用名词，它与定 义变量的含义不同，只作字符替换，不分配内存空间。,4、带参数的宏定义,带参数的宏定义除了字符串替换之外，还要进行参数的替换。 定义的一般形式为 define 宏名（参数表） 字符串 字符串中包含在括弧中所指定的参数。如： define S(a，b) a *b area=S(3，2)；,例3：分析下面程序的运行结果,#define PI 3.1415926 #define S(r) PI*r*r main() float a,area; a=3.6; area=S(a); printf(“r=%fnarea=%fn”,a,area); ,运行结果如下： r=3.600000 area=40.715038 赋值语句area=S(a)；经宏展开后为 area=3.1415926*a*a,5、说明：,（1）对带参数的宏的展开只是将语句中的宏名后面括号内的 实参字符串代替 define命令行中的形参。,（2）在宏定义时，在宏名与带参数的括弧之间不应加空格， 否则将空格以后的字符都作为替代字符串的一部分。,例如，如果有 define S (r) PI*r*r 被认为 S是符号常量(不带参的宏名),它代表字符串“(r) PI r r”。 如果在语句中有 area=S (a)； 则被展开为 area=(r) PI*r*r (a) 显然不对了。,（3）带参的宏定义与函数是不同的。主要有：, 函数调用时，先求出实参表达式的值，然后带入形参。 而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。, 函数调用是在程序运行时处理的，分配临时的内存单元。 而宏展开则是在编译时进行的，在展开时并不分配内存单 元，不进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念。, 对函数中的实参和形参都要定义类型，二者的类型要求一 致，如不一致，应进行类型转换。而宏不存在类型问题， 宏名无类型，它的参数也无类型，只是一个符号代表，展 开时代入指定的字符即可。宏定义时，字符串可以是任何 类型的数据。例如： define CHAR1 CHINA（字符） define a 3.6 （数值）, 调用函数只可得到一个返回值，而用宏可以设法得到几 个结果。, 使用宏次数多时，宏展开后源程序长，因为每展开一次都 使程序增长，而函数调用不使源程序变长。, 宏替换不占运行时间，只占编译时间。而函数调用则占运 行时间（分配单元、保留现场、值传递、返回）。 一般用宏来代表简短的表达式比较合适。有些问题，用宏 和函数都可以。如：,define MAX(x,y) (x)(y)? (x):(y) main() int a,b,c,d,t; t= MAX(a+b,c+d); , , ,赋值语句展开后为 t(ab)(cd)? (ab):(cd)； 注意：MAX不是函数，这里只有一个宏，在main函数中就能 求出t的值。这个问题也可用函数来求：,int max(int x,int y) return(xy?x:y); main() int a,b,c,d,t; t= max(a+b,c+d); , , ,max是函数，在main函数中调用max函数才能求出t的值。,#define PR printf #define NL n” #define D ”%d #define E %d #define D1 D NL #define D2 D E NL #define D3 D E E NL #define D4 D E E E NL #define S “%s” main() int a,b,c,d; char string=“CHINA”; a=1,b=2,c=3,d=4; PR(D1,a); PR(D2,a,b); PR(D3,a,b,c); PR(D4,a,b,c,d); PR(S,string); ,例4:分析下面程序的运行结果：,运行时输出以下结果： 1 12 123 1234 CHINA,文件包含命令可以将另一个C源程序的全部内容包含进来，它可以避免不必要的重复劳动。,文件包含处理,1、一般形式：,include “文件名” 或 include ,2、例：可以将例4程序改为：,（1）文件 format.h #define PR printf #define NL n” #define D “%d #define E %d #define D1 D NL #define D2 D E NL #define D3 D E E NL #define D4 D E E E NL #define S “%s”,（2）文件file1.c #include “format.h” main() int a,b,c,d; char string=“CHINA”; a=1,b=2,c=3,d=4; PR(D1,a); PR(D2,a,b); PR(D3,a,b,c); PR(D4,a,b,c,d); PR(S,string); ,3、说明,（1）一个include命令只能指定一个被包含文件，如果要包含 n个文件，要用n个include命令。,（2）如果文件1包含文件2，而文件2中要用到文件3的内容，则 可在文件1中用两个include命令分别包含文件 2和文件3， 而且文件3应出现在文件2之前，即在 filel.c中定义： include “file3.h” include “file2.h”,（3）在一个被包含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）在include命令中，文件名可以用双引号或尖括号括起来。二者的区别是 用尖括号(即file2.h形式)时，系统到存放C库函数头文件所在的目录中寻找要包含的文件，这称为标准方式。 用双引号（即“file2.h”形式）时，系统先在用户当前目录中寻找要包含的文件，若找不到，再按标准方式查找（即再按尖括号的方式查找）。,（5）被包含文件（file2.h）与其所在的文件（即用 include 命令的原文件filel.c），在预编译后已成为同一个文件 （而不是两个文件）。,条件编译,一般情况下，源程序中所有的行都参加编译。但是有时 希望对其中一部分内容只在满足一定条件才进行编译，也就 是对一部分内容指定编译的条件，这就是“条件编译”。,条件编译命令有以下几种形式： （1）ifdef 标识符 程序段1 else 程序段2 endif,它的作用是当所指定的标识符已经被 define命令定义 过，则在程序编译阶段只编译程序段1，否则编译程序段2。 其中else部分可以没有，即 ifdef 标识符 程序段1 endif,（2）ifndef 标识符 程序段 1 else 程序段 2 endif,它的作用是若标识符未被定义过则 编译程序段1， 否则 编译程序段2。,（3） if 表达式 程序段1 else 程序段2 endif,它的作用是当指定的表达式值为真（非零）时就编译程 序段1，否则编译程序段2。,例 输入一行字母字符，根据需要设置条件编译，使之能将字母 全改为大写输出，或改为小写字母输出。,程序如下：,define LETTER 1 main() char str20=“c language”,c; int i; i=0; while(c=stri)!=0) i+; #if LETTER if (c=a ,运行结果为： C LANGUAGE,条件编译,带参数的主函数,一般情况下，在DOS环境执行文件的形式为“c：命令动词 参数表”。其中参数表被称为命令行参数。,其中，argc表示命令行参数的个数，指针数组argv分别指向命令行各参数的首地址。,在编辑C语言源程序时，main（）函数可带有两个形参，形式为： void main（int argc，char *argv）,例如： 取名file.c的文件经过编译、连接后产生file.exe，在DOS提示符下输入如下字符串时： c：file parameter1 parameter2 则程序运行时，系统自动将命令行参数的个数3赋给argc。,其中， argv0指向字符串“file”的首地址； argv1指向字符串“parameter1”的首地址； argv2指向字符串“parameter2”的首地址。 如果文件名前有路径，它们都保存在argv0中。,例：如下带参数的主函数 #include “stdio.h“ void main(int argc,char *argv) int i; for(i=1;iargc;i+) printf(“%sn“,argvi); ,通过编译生成file可执行文件后，在DOS的提示符下输入file hello world，则程序输出为： hello world,1、给出下面程序宏替换后的结果。 #define PI 3.1415926 #define R 3.0 #define L 2*PI*R #define S PI*R*R main() printf(“l=%f ns=%fn“,L,S); ,课堂练习,答案： 第一次替换：printf(“l=%f ns=%fn“, 2*PI*R, PI*R*R); 第二次替换：printf(“l=%f ns=%fn“, 2*3.1415926*3.0, 3.1415926*3.0*3.0);,分析：学习宏替换要注意以下几点： 宏名一般习惯用大写字母，以便与变量名相区别； 宏替换由编译程序预先进行；宏名用作代替一个字符串，不作语法检查； 宏替换范围是除用双引号引起来的字符串以外的所有宏名字。 (4) 若替换后文本串中仍含有宏名字，将再次进行替换，直到程序中不含宏名字为止。 (5) 宏定义不是语句，所以不能在行尾加分号。否则，宏展开时，会将分号作为字符串的1个字符，用于替换宏名。 C语言允许宏定义出现在程序中函数外面的任何位置，但一般情况下它总写在文件的开头。,2给出下面程序宏替换后的结果。 #define PF(x) x*x /*#define PF(x) (x)*(x) */ /*#define PF(x) (x)*(x) */ main() int a=2, b=3, c; c=PF(a+b)/PF(a+1); printf(“nc=%d “,c); ,答案： （1）按第一种宏定义： c=a+b*a+b/a+1*a+1； （2）按第二种宏定义： c=(a+b)*(a+b)/(a+1)*(a+1)； （3）按第三种宏定义：c=(a+b)*(a+b)/(a+1)*(a+1)；,分析： （1）定义有参宏时，宏名与左圆括号之