编译预处理与位运算.ppt

第十章编译预处理与位运算,【教学要求】1了解预编译的概念，掌握宏定义的方法。2了解“文件包含”与预处理的应用。3了解条件编译的几种形式。4掌握各种位运算符，运算规则和优先级。5了解位运算的实际应用。6了解位段的定义和应用。,第十章编译预处理与位运算,教学要点编译预处理宏定义文件包含条件编译位运算位段应用举例,编译预处理,一、含义：编译预处理是C编译系统的一个组成部分。二、目的：将预处理的结果和源程序一起再进行通常的编译处理，以得到目标代码。三、实现方法：通过使用几种特殊的命令，在进行程序的编译之前，先对这些特殊命令进行处理。四、主要内容：1.宏定义;2.文件包含;3.条件编译.,宏定义,一、不带参数的宏定义：1、含义：用一个指定的标识符来表示一个字符串。2、格式:#define标识符字符串其中：“标识符”被称为宏。3、作用:使用户能以一个简单的名字代替一个长的字符串。4、实现：在预编译时将宏名替换成字符串（宏展开）。如：#definePI3.14159在程序中将标识符PI代替为“3.1415”这个字符串。5、应用举例：6、使用要点：,例exp10_1:分析下列的程序：#definePI3.1415main()floati,s,r,v;printf(“inputradius:”);scanf(“%f”,1.宏名一般都用大写字母表示，以区别于变量;2.宏定义只是用宏名替代一个字符串,减少了在程序中书写某些字符串的工作量,只是一个简单的代替,不作语法检查;3.宏定义不是语句,不必再其后加上“;”;4.#define命令出现在函数的外面,它的有效范围是定义之后到本源文件的结束;5.可以使用#undef命令终止宏定义的有效范围;6.在宏定义中可以进行多层的替代.#definreR3.0#definePI3.1415#defineL2*PI*R#defineSPI*R*Rmain()printf(“L=%fnS=%fn”,L,S);,二、带参数的宏定义1、定义：#define宏名(参数表)字符串例如：#defines(a,b)a*b.area=s(3,2);2、作用：不只是进行简单的字符串替换，还要进行参数的置换。3、应用举例：4、宏展开过程的要点：,例exp10_2:分析程序写出结果.#definePI3.1415#defineS(r)PI*r*rmain()floata,area;a=3.6;area=S(a);printf(“r=%fnarea=%fn”,a,area);,1.对于带参数的宏的展开依就是用实际参数代替宏定义时的形式参数;请注意与函数的调用存在差别。2.在宏定义时,宏名与带参数的括号之间不应加空格,不然的话,空格也作为字符的组成部分;3.在宏代换时,不应人为地加上括号.例exp10_3:分析程序写出结果.#defineM3#defineNM+2#defineS(N)N*N*Nmain()printf(“%dn”,S(N);运行结果为：17,文件包含,1、含义：将一个源文件的内容完全包含在另一个文件之中.2、一般形式：#include“文件名”（或）file1.cfile2.cfile1.c3、功能：可以节省程序设计人员的重复劳动。4、应用举例：5、使用要点：,例exp10_3:分析程序写出结果：file.h#definePRprintf#defineNLn#defineD“%d”#defineD1DNL#defineD2DDNL#defineD3DDDNL#defineD4DDDDNL#defineS“%s”,file.c#include“file.h”main()inta,b,c,d;charstr=“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,str);,1、一个#include命令只能指定一个被包含的文件，若要包含n个文件，应使用n个#include命令；2、若文件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2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，如下表示：file1.c#include“file3.h”#include“file2.h”.3、文件包含可以嵌套。4、“”与在#include中的不同：使用“”时，系统若在源程序文件目录中找不到被包含的文件，则将按系统指定的标准方式检索其他目录；使用时，系统只按指定的标准方式检索其他目录；5、预编译后的包含文件和源程序文件成为一个文件，所有的extern变量将成为源程序文件中的全局静态变量。,条件编译,一、引入条件编译的原因：只对源程序中满足条件的部分内容进行编译。可以减少被编译的语句，从而减少目标程序的长度。二、定义形式：方式1：#ifdef标识符程序段1#else程序段2#endif三、举例：,方式2：#ifndef标识符程序段1#else程序段2#endif,方式3：#ifdef表达式程序段1#else程序段2#endif,例exp10_4:分析程序写出结果：#defineLETTER1main()charstr20=“CLanguage”,c;inti=0;while(c=stri!=0)i+;#ifLETTERif(c=a,位运算,1、位运算符的含义位运算是指进行二进制位的运算。2、功能：c语言提供对内存单元的二进制位的操作,使得c语言能够编写系统软件.3、位运算符2.运算对象只能为整型或字符型数据.3、各个位运算符号的使用:1.按位与运算(1)清零,如果要将某个存储单元清零,则找到一个数,它的补码中的各位的值,与原来存储单元的各位的值的与运算的结果为0,则这两个数的与的结果为0,这样就可以达到使原来的单元清零的目的.如:00110110scanf(“%o”,位段,位段的概念位段的引用使用位段的要点,位段的概念,1.位段的含义位段是以位为单位定义长度的结构体类型中的成员.2、位段的构成例如:structpackunsigneda:2;unsignedb:6;unsignedc:8;intx;data;这个结构体类型的变量在内存中的情况为:,也可以使各个字段不恰好占满一个字节structpackunsigneda:2;unsignedb:6;unsignedc:4;intx;data;则内存中的分配形式为:此处：a,b,c共占2个字节中的12位，空闲4位,int型的x从一个新的字节开始.,对位段中数据的引用方法,1、方法：通过结构体成员来应用：如：data.a=2;data.b=6;2、要点：注意每个字段的最大取值范围.如:data.a的取值只能是:03,因为两位二进制最大表示的数为3.,1.若某个位段要从新的存储单元开始,可以这样定义:structpackunsigneda:2;unsigned:0;unsignedb:4;unsignedc:4;intx;data;注意：长度为0的位段的作用是使下一个位段的内容从新的存储单元开始存放。,位段的使用要点,位段的使用要点,2.一个位段存储在同一个机器字中,不能跨字存储.如下面的定义是错误的(假设机器的字长为16位)structpackunsigneda:2;unsignedb:5;unsignedc:10;unsignedd:4;intx;data;,3.可以定义无名字段structpackunsigneda:2;unsigned:5;/*空闲不用*/unsignedb:2;unsignedc:4;intx;data;,位段的使用要点,4.位段可以用十进制的整型形式输出,也可以用其他的整型格式输出(如八进制,十六进制和无符号),位段以整型的形式参加算术运算.分析下面的程序：main()structpackunsigneda:2;unsignedb:3;unsignedc:1;unsignedd:4;unsignede:3;unionstructpackqp;unsignedi;abc;abc.i=255;printf(“%dn”,abc.qp.d);,位段的使用要点,例：分析下列程序的输出结果#defineN2#defineCUBE(X)(X*X*X)#includestdio.hmain()intiN2；iCUBE(i)；printf(dn，i)；运行结果为：64,例：下列程序的输出结果是什么?#includestdio.hmain()structequipunsigneda：2；unsignedb：3；unsignedc：1；unsignedd：4；unsignede：3；unsigned：3；unionstructequipeq；unsignedi；abc；abc.i255；printf(dn，abc.eq.d)