预处理与程序组织.ppt

第十一章预处理命令与程序组织,学习目标,C语言的预处理命令，宏替换的使用方法程序的组织方式,课程内容,11.1概述11.2#define定义宏11.3预定义宏11.4#include包含11.5条件编译11.6程序组织,预处理指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能，它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时，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，处理完毕自动进入对源程序的编译。,11.1概述,源文件*.c,运行文件*.exe,编译,编译,编译,目标文件*.obj,连接,编译,连接,连接,编译预处理包括：宏定义文件包含条件编译,分别用宏定义命令、文件包含命令、条件编译命令来实现。为了与一般C语句相区别，这些命令以符号“#”开头。,main()floatr,s,c;scanf(“%f”,？,如何修改圆周率,11.2#define定义宏,宏定义的功能：在源程序中每次遇到宏名时，均以定义的串代换它。这个替换过程称为“宏代换”或“宏展开”宏定义的形式：宏取消：,#define宏名字符串,#undef宏名,如果被取消的宏实际上没有被#define所定义，针对它的#undef并不会产生错误。当一个宏定义被取消后，可以再度定义它。,源程序：#definePI3.14#defineSPI*r*r#defineV4*S*r/3main()floatr;printf(nInputr:);scanf(%f,编译预处理后的程序：main()floatr;printf(nInputr:);scanf(%f,S,V,S,V,宏代换不是函数。与函数的区别：简单置换，与调用函数不同，次数多时使程序变长，而函数调用不使程序变长。宏展开在编译时进行，占用编译时间，不占运行时间，不进行值的传递处理，无返回值；函数占运行时间。宏是简单置换，没有返回值；函数有返回值。不定义形参类型，无类型。宏特点：替换需要注意替换时可能引起的优先级问题。最好的办法就是将宏的参数直接用括号括起来。,【例11.1】创建一个求两个数中较大数的宏1#defineMax(value1,value2)(value1value2)?value1:value22voidmain()34intiVar1=3,iVar2=8;5floatfVar1=3.5,fVar2=10.6;6doubledVar1=10.0,dVar2=100.0;7printf(Twointegerscompare:n);8printf(Max(%d,%d)=%dn,iVar1,iVar2,Max(iVar1,iVar2);9printf(Twofloatscompare:n);10printf(Max(%f,%f)=%fn,fVar1,fVar2,Max(fVar1,fVar2);11printf(Twodoublescompare:n);12printf(Max(%f,%f)=%fn,dVar1,dVar2,Max(dVar1,dVar2);13,运行结果如下：Twointegerscompare:Max(3,8)=8Twofloatscompare:Max(3.500000,10.600000)=10.600000Twodoublescompare:Max(10.000000,100.000000)=100.000000,宏定义,参数没有设置类型,当宏定义超过1行时，使用连接符（即反斜杆“”【例11.2】超过1行的宏1intfunc_swap(intA,intB)23inttemp;4temp=A;5A=B;6B=temp;7returntemp;89#defineSWAP(A,B,TYPE)1011TYPEtemp=A;12A=B;13B=temp;14,函数定义,宏定义,15voidmain()1617intiVar1=10,iVar2=20;18printf(Beforefunc_swap:iVar1=%d,iVar2=%dn,iVar1,iVar2);19func_swap(iVar1,iVar2);20printf(Afterfunc_swap:iVar1=%d,iVar2=%dn,iVar1,iVar2);21printf(BeforeSWAP:iVar1=%d,iVar2=%dn,iVar1,iVar2);22SWAP(iVar1,iVar2,int);23printf(AfterSWAP:iVar1=%d,iVar2=%dn,iVar1,iVar2);24,运行结果如下：Beforefunc_swap:iVar1=10,iVar2=20Afterfunc_swap:iVar1=10,iVar2=20BeforeSWAP:iVar1=10,iVar2=20AfterSWAP:iVar1=20,iVar2=10,调用函数,宏替换inttemp=iVar1;iVar1=iVar2;iVar2=temp;,【例11.3】宏替换引起的优先级问题1#defineSQUARE(x)x*x2#defineSQUARE_M(x)(x)*(x)3voidmain()45intiVar=5;6printf(SQUARE(%d+3)=%dn,iVar,SQUARE(iVar+3);7printf(SQUARE_M(%d+3)=%dn,iVar,SQUARE_M(iVar+3);8程序运行结果如下：SQUARE(5+3)=23SQUARE_M(5+3)=64,宏替换iVar+3*iVar+3=5+3*5+3=5+15+3=23,宏替换(iVar+3)*(iVar+3)=(5+3)*(5+3）=64,11.3预定义宏,在C语言中预定义了一些有用的宏。这些宏主要是提供当前编译的信息。宏_LINE_和_STDC_是整型常量，宏_FILE_，_DATE_,_TIME_是字符串量。,【例11.4】预定义宏1voidmain()23printf(TheFileis:%sn,_FILE_);4printf(Itiscompiledon%sat%sn,_DATE_,_TIME_);5printf(Thelinenumberofthislineis:%dn,_LINE_);6运行结果如下：TheFileis:SOURCE11_4.CItiscompiledonNov152007at16:57:06Thelinenumberofthislineis:5,11.4#include包含,作用：包含文件预处理器发现#include命令后，就会寻找后跟的文件名并把这个文件的内容包含到当前文件中。为什么要包含文件呢？包含的文件中有编译器所需的信息。例如stdio.h文件通常包含EOF、NULL、getchar函数和putchar函数的定义。包含大型头文件并不一定显著增加程序的大小。很多情况下，头文件中的内容是编译器产生最终代码所需的信息，而不是加到最终代码里的具体语句。,功能：文件包含是将指定的某个源文件的内容全部包含到当前文件中。用include命令实现。,11.4#include包含,#include的一般形式：#includeheadfile#include#include预处理标记,“”先在当前目录搜索，再搜索标准目录-可指定路径,直接按标准目录搜索,预处理标记会被预处理器进行替换，替换的结果必须符合前两种形式中的某一种。,11.5条件编译,功能：希望对程序中的一部分内容在满足一定条件时编译，否则不编译，或编译另一部分内容。命令：#if、#elif、#else、#endif基本格式：说明：,#if常量表达式1语句.#elif常量表达式2语句.#elif常量表达式3语句.#else语句.#endif,1.#if和#else分别相当于C语句中的if、else，它们根据常量表达式的值来判别是否编译后面的语句。2.#elif相当于C中的elseif。3.#else之后不带常量表达式。,【例11.5】条件编译1#include2#defineMY_VERSION13voidmain()45#ifMY_VERSION=16printf(ThisisVersion1.n);7#elifMY_VERSION=28printf(ThisisVersion2.n);9#elifMY_VERSION=310printf(ThisisVersion3.n);11#else12printf(TheVersionnot1,2,3.n);13#endif14printf(Thislineisexcutednomatterhowtheversionitis.n);15运行结果如下：ThisisVersion1.Thislineisexcutednomatterhowtheversionitis.,11.6程序组织,问题：当团队开发较大的程序时，如何对于多个源程序进行组织？办法：一般说来，团队成员必须达成一致，他们使用相同的方法组织他们的文件。为了保持一致性，通常把共享类型的定义放到头文件中，头文件以“.h”作为扩展名。函数的实现放到“.c”文件中。利用这种风格，类型可以保持更好的独立，也容易被其它程序应用。,头文件功能：实现.c文件之间的信息共享。可帮助写出移植性好、可重用性好的程序。内容：包含需要共享的信息。注意：一般不让#include命令包含.c文件。主要原因是，当该头文件被多个源程序包含时，会将该.c文件多次编译。同样，将函数体放在头文件中也会引发这类问题。,程序组织与条件编译C语言中不允许出现循环包含。解决思路：调整.h文件的内容，将其中的某个.h文件中的内容合并到别的.h文件中，当然合并时需要理清它们之间的先后关系。,1/*ThisisFileA.h*/2#defineA_H3#if!defined(D_H)4#includeD.h5#endif6/*Morestuffhere*/7/*EndofA.h*/,1/*ThisisFileB.h*/2#defineB_H3#if!defined(D_H)4#includeD.h5#endif6/*Morestuffhere*/*EndofB.h*/,1/*ThisisFileC.h*/2#defineC_H3#if!defined(D_H)4#includeD.h#endif6/*Morestuffhere*/7/*EndofC