第10章 预处理命令(C语言编程).ppt

第10章 预处理命令 学习的意义 C语言的一个重要特征是它的预处理功能 我们知道 一个高级语言源程序在计算机上运行 必须先用编译程序将其翻译为机器语言 编译包括词法分析 语法分析 代码生成 代码优化等步骤 有时在编译之前还要做某些预处理工作 如去掉注释 变换格式等 C语言允许在源程序中包含预处理命令 在正式编译之前 词法分析之前 系统先对这些命令进行 预处理 然后整个源程序再进行通常的编译处理 从语法上讲 这些预处理命令不是C语言的一部分 但使用它们却扩展了C语言程序设计的环境 可以简化程序开发过程 提高程序的可读性 也更有利于移植和调试C语言程序 本章主要介绍宏定义 文件包括和条件编译等预处理命令 学习的意义 源程序生成执行文件的过程 include definePI3 14159voidmain floatr 4 printf s f n PI r r 本章讨论之重点 学习目标 学习内容 预处理命令简介宏定义不带参数的宏定义带参数的宏定义文件包括条件编译本章小结 掌握 include define if ifdef else ifndef和 endif等命令的用法 掌握宏定义和宏替换的一般方法 掌握包含文件的处理方法 了解条件编译的作用和实现方法 10 1预处理命令简介 预处理命令 C源程序中以 开头 以换行符结尾的行 种类 宏定义 define undef文件包含 include条件编译 if ifdef else elif endif等其他 line error program等 本章主要讨论的内容 格式 开头占单独书写行语句尾不加分号 10 2宏定义 宏定义分为两种 不带参数的宏定义和带参数的宏定义 1 不带参数的宏定义 一般形式 define标识符单词串 指令名称 宏名 被定义代表后面的单词串 宏体 是宏的内容文本 可缺省 表示宏名定义过或取消宏体 功能 用指定标识符 宏名 代替字符序列 宏体 如 defineYES1 defineNO0 definePI3 1415926 defineOUTprintf Hello World defineSIZE10 defineINT STR d voidmain inta SIZE i for i 0 i 0 i printf INT STR a i voidmain inta 10 i for i 0 i 0 i printf d a i 注意 宏替换时仅仅是将源程序中与宏名相同的标识符替换成宏的内容文本 并不对宏的内容文本做任何处理 宏定义注意事项 C程序员通常用大写字母来定义宏名 以便与变量名区别 如 definePI3 14159 宏定义的位置任意 但一般放在函数外面 宏定义时 如果单词串太长 需要写多行 可以在行尾使用反斜线 续行符 例如 defineLONG STRING thisisaverylongstringthatis usedasanexample 宏名的作用域是从 define定义之后直到该宏定义所在文件结束 undef可终止宏名作用域 undef标识符 宏定义可以嵌套定义 但不能递归定义 defineR2 0 definePI3 14159 defineL2 PI R defineSPI R R defineMM 10 程序中字符串常量即双引号中的字符 不作为宏进行宏替换操作 defineXYZthisisatestprintf XYZ 输出 XYZ 而不是 thisisatest 宏定义注意事项 宏定义一般以换行结束 不要用分号结束 以免引起不必要的错误 definePI3 14 a PI 2 2 a 3 14 2 2 错误 宏可以被重复定义 在定义宏时 如果宏是一个表达式 那么一定要将这个表达式用 括起来 否则可能会引起非预期的结果 defineNUM110 defineNUM220 defineNUMNUM1 NUM2voidmain inta 2 b 3 a NUM b b NUM printf a d b d n a b voidmain inta 2 b 3 a 10 20 b b 10 20 printf a d b d n a b 输出结果 a 60 b 50 输出结果 a 60 b 90 2 带参数的宏定义 一般形式 define标识符 参数列表 单词串 参数表由一个或多个参数构成 参数只有参数名 没有数据类型符 参数之间用逗号隔开 参数名必须是合法的标识符 通常会引用宏的参数 例 defineS a b a b area S 3 2 宏展开 area 3 2 宏展开 形参用实参换 其它字符保留宏体及各形参外一般应加括号 不能加空格 例 defineS r PI r r相当于定义了不带参宏S 代表字符串 r PI r r 例 definePOWER x x xx 4 y 6 z POWER x y 宏展开 z x y x y 一般写成 definePOWER x x x 宏展开 z x y x y defineMAX x y x y x y voidmain inta b c d t t MAX a b c d 宏展开 t a b c d a b c d intmax intx inty return x y x y voidmain inta b c d t t max a b c d 例 用宏定义和函数实现同样的功能 带参的宏与函数区别 10 3文件包含 处理过程 功能一个源文件可将另一个源文件的内容全部包含进来 一般形式 define或 define 包含文件名 预编译时 用被包含文件的内容取代该预处理命令 再对 包含 后的文件作一个源文件编译 直接到系统指定的 文件包含目录 去查找被包含的文件 系统首先到当前目录下查找被包含文件 如果没找到 再到系统指定的 文件包含目录 去查找 文件包含举例 include head h include func cpp voidmain inta b c a getnum b getnum c max max a b NUM printf MAX d n c stdio h文件中的内容 defineNUM10intmax intx inty return x y x y intgetnum inta scanf d 文件包含的优点 一个大程序 通常分为多个模块 并由多个程序员分别编程 有了文件包含处理功能 就可以将多个模块共用的数据 如符号常量和数据结构 或函数 集中到一个单独的文件中 如上例中的文件head h和func cpp 这样 凡是要使用其中数据或调用其中函数的程序员 只要使用文件包含处理功能 将所需文件包含进来即可 不必再重复定义它们 从而减少重复劳动 文件包含的几点说明 常用在文件头部的被包含文件 称为 标题文件 或 头部文件 常以 h head 作为后缀 简称头文件 在头文件中 除可包含宏定义外 还可包含外部变量定义 结构类型定义等 一条包含命令 只能指定一个被包含文件 如果要包含n个文件 则要用n条包含命令 文件包含可以嵌套 即被包含文件中又包含另一个文件 10 4条件编译 根据一定的条件去编译源文件的不同部分 这就是条件编译 1 if endif形式 格式 if条件1程序段1 elif条件2程序段2 else程序段n endif 常量表达式 通常会用到宏名 条件可以不加括号 elif和 else可以没有 endif必须存在 它是 if命令的结尾 如果条件1为真就编译程序段1 否则如果条件2为真就编译程序段2 如果各条件都不为真就编译程序段n 作用 if和 elif常常与defined命令配合使用 defined命令的格式为 defined 宏名 或defined宏名 功能 判断某个宏是否已经定义 如果已经定义 defined命令返回1 否则返回0 Defined命令只能与 if或 elif配合使用 不能单独使用 例如 ifdefined USA 的含义是 如果定义了宏USA 例 下面的程序利用ACTIVE COUNTRY定义货币的名称 defineUSA0 defineENGLAND1 defineFRANCE2 defineACTIVE COUNTRYUSA ifACTIVE COUNTRY USAchar currency dollar 有效 elifACTIVE COUNTRY ENGLANDchar currency pound elsechar currency france endifvoidmain floatprice1 price2 sumprice scanf f f char currency dollar voidmain floatprice1 price2 sumprice scanf f f 2 ifdef endif形式 格式 ifdef宏名程序段1 else程序段2 endif 等价于 ifdefined 宏名 在 ifdef和 else之间可以加多个 elif命令 如果宏名已被 define行定义 则编译程序段1 否则编译程序段2 作用 defineINTEGER ifdefINTEGERintadd intx inty 有效 return x y elsefloatadd floatx floaty return x y endifvoidmain ifdefINTEGERinta b c 有效scanf d d a b printf a b d n add a b elsefloata b c scanf f f a b printf a b f n add a b endif intadd intx inty 有效 return x y voidmain inta b c 有效scanf d d a b printf a b d n add a b 3 ifndef endif形式 格式 ifndef宏名程序段1 else程序段2 endif 如果宏名没被 define行定义 则编译程序段1 否则编译程序段2 作用 条件编译与分支语句二者之间的差别 条件编译是在预编译时处理 而条件语句则是在程序运行时处理 条件编译中的条件不可以包含变量名 只能是常量表达式 通常包含宏名 可以不加括号 而条件语句中的条件是条件表达式 可以包含变量或函数等 并且必须加括号 例如 defineN10intNUM 10 ifNUM 10 endif 条件编译与分支语句二者之间的差别 条件编译是将满足编译条件的程序代码进行编译生成目标代码 不满足编译条件的程序代码将不进行编译 而分支语句则是不管满足条件的代码 还是不满足条件的代码 都要编译生成目标代码 包括分支语句本身 所以如果用条件语句来代替条件编译命令 程序的目标代码将变长条件编译命令可以放在所有函数的外部 也可以放在某函数的内部 但分支语句只能出现在某函数内部 使用条件编译的原因 便于程序的移植 ifdefTURBOC TurboC独有的内容 endif ifdefBORLANDC BorlandC独有的内容 endif ifdefVISUALC VisualC独有的内容 endif 如果希望这个程序在BorlandC环境下编译运行 可在程序的前面写上 defineBORLANDC如果希望生成VisualC版本 就在程序前面写上 defineVISUALC 便于程序调试 defineDEBUG ifdefDEBUGprintf 临时结果 endif 本章小结 C语言的预处理命令都是以 号开头 它们都不是C语言的语句 是在预编译时处理的 宏定义分为两种 不带参数的宏定义和带参数的宏定义 进行宏替换时 如果是不带参数的宏则只将与宏名相同的标识符都替换成宏的内容文本 如果是带参数的宏则首先将宏内容文本中的宏参数替