C语言程序设计教程(第2版)课件第10章.ppt

第10章编译预处理 本章要点熟练掌握include命令的含义和用法理解 define命令的使用了解各种条件编译 if else endif ifdef和 undef等 的意义及用法本章难点文件包含命令 include的使用带参宏与函数的区别区分条件编译预处理指令的使用场合 概述 一 编译预处理的概念 C语言允许在程序中使用几种特殊的命令 它们不是一般的C语句 在C编译系统对程序进行通常的编译之前 先对程序中这些特殊命令进行 预处理 然后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 二 主要预处理功能 宏定义 文件包含 条件编译 10 1文件包含 C语言提供 include命令来实现 文件包含 的操作 其一般形式为 作用 使编译系统把指定的被包含文件嵌入到带有 include的源文件中 文件包含 示意图 file1 cfile2 cfile1 c包含 include file2 c BABA a b c 假如file1 c文件中的内容如下 inta b c floatm n p charr s t file2 c文件的内容如下 include file1 c main 经过编译预处理后 file2 c文件的内容为 inta b c floatm n p charr s t main include 文件名 先在当前工作目录中去查找 若找不到再到指定的标准目录中去查找 如 对TurboC编译系统 先在用户目录下查找 然后在TC include文件夹中查找 include 直接到系统指定的标准目录中去查找 如 对TurboC编译系统 直接在TC include文件夹中查找 在使用编译预处理 include语句时 需要注意的几个问题如下 1 当 include语句指定的文件中的内容发生改变时 包含文件的所有源文件都应该注意重新进行编译等处理 2 文件包括可以嵌套使用 即被包括的文件中还可以使用 include语句 3 由 include语句指定文件中可以包含任何语言成分 通常将经常使用的 具有公共性质的符号常量 带参数的宏定义以及外部变量等集中起来放在这种文件中 这样可以避免一些重复操作 4 被包含的文件通常是源文件 而不是目标文件 根据经验的总结 以下内容放在头文件中比较合适 需要说明的是C语言对此没有强行的规定 包含指令 嵌套 如 include 函数声明 如 externfloatfun floatx 类型说明 如 enumbool false true 常量定义 如 constfloatpi 3 14159 数据声明 如 externintm 宏定义 如 definePI3 1415926 10 2 1无参宏定义 10 2宏定义 宏名 宏内容 无分号 引例 definePI3 1415926main floatl s r v printf inputradius scanf f 其中 definePI3 1415926作用是指定标识符PI来代表 3 1415926 宏定义允许嵌套 在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名 在宏展开中由预处理程序层层代换 例如 defineN2 defineMN 1 defineNUM M 1 M 2 替换的过程为 NUM M 1 M 2 而M M 1 也就是说NUM N 1 1 N 1 2 宏名用做代替一个字符串 不作语法检查 宏定义的字符串不能以 结尾 字符串结束后一定要换行 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 说明 宏名一般习惯用大写字母 以便与变量名相区别 在进行宏定义时 可以引用已定义的宏名 6 宏名的前后应有空格 以便准确地辨认宏名 如果没有留空格 则程序运行的结果会出错 说明 宏替换由编译程序预先进行 宏替换范围是除字符串以外的所有宏名字 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 definePI3 1415926 defineR3 0 defineL2 PI R defineSPI R R 第一次替换 printf l f ns f n 2 PI R PI R R 二 printf l f ns f n 2 3 1415926 3 0 3 1415926 3 0 3 0 main printf l f ns f n L S 10 2 2有参宏定义 definePI3 1415926 defineS r PI r rmain floatr1 3 6 area area S r1 S r1 用PI r1 r1替换 printf r farea f n r1 area definePF x x x definePF x x x definePF x x x main inta 2 b 3 c c PF a b PF a 1 printf nc d c 按第一种宏定义 c a b a b a 1 a 1 按第二种宏定义 c a b a b a 1 a 1 按第三种宏定义 c a b a b a 1 a 1 注意替换时不求值 只是字符串的原样替换 defineMAX x y x y x ymain intn1 n2 floatf1 f2 scanf d d f f 程序举例 经预编译宏替换后的printf语句如下 printf maxi dmaxf f n1 n2 n1 n2 f1 f2 f1 f2 10 2 3终止宏定义 宏命令 undef用于终止宏定义的作用域 一般形式为 unfine宏名例如 definearea r PI r r main undefarea r func 由于在函数func 之前 使用 undef终止宏名area r 的作用 在函数func 中area r 不再起作用 undef也可以用于函数内部 10 2 4带参数的宏替换与函数的主要区别 函数调用时 先求出实参表达式的值 然后代入形参 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 而宏替换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 函数中函数名及参数均有一定的数据类型 而宏不存在类型问题 宏名及其参数无类型 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 例宏替换与函数调用的区别 defineMUL a b a bintm inta intb return a b main printf d n MUL 1 2 5 4 printf d n m 1 2 5 4 程序的运行结果为 73原因显而易见 调用MUL宏时 计算的表达式是1 2 5 4 而调用m函数时 计算的表达式的是 1 2 5 4 10 3条件编译 一 使用宏定义的标识符作为编译条件 作用 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 作用 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 作用 当所指定的标识符未被 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 例1 ifdefTURBO defineintint else defineintshort endif 可用于实现程序在不同环境下的兼容性 例2 ifdefDEBUGprintf x d y d n x y endif 可用于进行程序的调试 调试过程中 在程序前面加 defineDEBUG调试完成后 将前面的 defineDEBUG删除掉 二 使用常量表达式的值作为编译条件 作用 当所指定的表达式为真 非零 时就编译程序段1 否则编译程序段2 可以事先给定一定条件 使程序在不同的条件下执行不同的功能 注意 if和 endif必须配对使用 带有 elif的条件编译 定义的一般形式为 if表达式1程序段1 elif表达式2程序段2 elif表达式3程序段3 else程序段n endif这里的 elif的含义是 elseif 程序举例 用同一程序实现大小写字母转换 若定义UP转换为大写 include stdio h defineUPmain chars 128 gets s ifdefUPstrupr s elsestrlwr s endifputs s 例输入一个口令 根据需要设置条件编译 使之在调试程序时 按原码输出 在使用时输出 号 defineDEBUGvoidmain charpass 80 inti 1 printf npleaseinputpassword do i pass i getchar ifdefDEBUGputchar pass i elseputchar endif while pass i r 例 ifdef和 ifndef的使用 defineTED10main ifdefTEDprintf hited n elseprintf hianyone n endif ifndefRALPHprintf RALPHnotdefined n endif 程序运行结果为 h