第10讲 编译预处理

学时安排64=30+14+2014：实验学时，第3，6，7，8周，周四晚上6：40~9：4020：课程设计，10-13周，周四下午，晚上，其中13周晚上不上基本数据类型运算符和表达式数据的输入和输出三种程序控制结构数组函数指针结构体和共用体文件操作预处理学时：64=30+16+24请回忆符号常量的定义及其优点#include<stdio.h>#definePI3.14159voidmain(){floatr,h,v;scanf(“%f%f”,&r,&h);v=PI*r*r*h;printf(“\nVolume=%f”,v);}第10讲编译预处理所谓编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。主要内容10.1宏定义10.2文件包含10.3条件编译

10.1宏定义在Ｃ语言中，“宏”分为无参数的宏（简称无参宏）和有参数的宏（简称有参宏）两种。无参宏定义有参宏定义无参宏定义1．无参宏定义的一般格式

#define标识符语言符号字符串其中：“define”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名，通常用大写字母表示，以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达式、格式串等。2．使用宏定义的优点（1）可提高源程序的可维护性（2）可提高源程序的可移植性（3）减少源程序中重复书写字符串的工作量[例1]宏替换的应用#defineM(y*y*y+2*y+1)//宏定义#include<stdio.h>voidmain(){ints,y=3;s=M*M+(y-2)*(M-1)+M;printf(“\ns=%d”,s);}s=(y*y*y+2*y+1)*(y*y*y+2*y+1)+(y-2)*((y*y*y+2*y+1)–1)+(y*y*y+2*y+1);结果为：12233．说明（1）宏名一般用大写字母表示，以示与变量区别。（2）宏定义不是Ｃ语句，所以不能在行尾加分号。（3）在宏展开时，预处理程序仅以按宏定义简单替换宏名，而不作任何检查。如果有错误，只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现。（4）宏定义命令#define出现在函数的外部，宏名的有效范围是：从定义命令之后，到本文件结束。通常，宏定义命令放在文件开头处。（5）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名。（6）对双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名同名，也不进行宏展开。

10.2有参宏定义1．带参宏定义的一般格式：#define宏名(形参表)语言符号字符串2．带参宏的调用和宏展开（1）调用格式：宏名(实参表)（2）宏展开：用宏调用提供的实参字符串，直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串，非形参字符保持不变。有参宏定义示例例2：#defineM(y)y*y*y+2*y+1 //宏定义

…

a=M(10);//宏调用即a=10*10*10+2*10+1;3．说明（1）定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，Ｃ编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串，而将该宏视为无参宏。（2）有参宏的展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，而不做任何语法检查。有参宏定义实例例3：利用带参数的宏实现简单函数的功能

#defineMIN(a,b)(a<b)?a:b#include“stdio.h”main(){intx,y,min;printf(“inputtwonumbers:\n”); scanf(“%d%d”,&x,&y);min=MIN(x,y);//min=(x<y)?x:y; printf(“min=%d\n”,min);}用函数实现上述功能

intmin(intx,inty) {returnx<y?x:y;}main(){intx,y,m;printf(“inputtwonumbers:\n”);scanf(“%d%d”,&x,&y);m=min(x,y); printf(“min=%d\n”,m);}有参宏与有参函数的区别调用有参函数时，是先求出实参的值，然后再复制一份给形参。而展开有参宏时，只是将实参简单地置换形参。在有参函数中，形参是有类型的，所以要求实参的类型与其一致；而在有参宏中，形参是没有类型信息的，因此用于置换的实参，什么类型都可以。使用有参函数，无论调用多少次，都不会使目标程序变长，但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复；而使用有参宏，由于宏展开是在编译时进行的，所以不占运行时间，但是每引用1次，都会使目标程序增大1次。使用宏定义求两个数的平方，以下定义是否正确？#defineSQUARE(x)x*xmain(){....SQUARE(n+1);.....}宏展开后：n+1*n+1，显然不符合题意使用宏定义求两个数的平方，以下定义是否正确？#defineSQUARE(x)(x)*(x)main(){....SQUARE(n+1);.....}宏展开后(n+1)*(n+1)使用宏定义求两个数的平方，以下定义是否正确？#defineSQUARE(x)(x)*(x)main(){....intn=30/SQUARE(n+1);.....}宏展开后：30/(n+1)*(n+1),显然不符合题意使用宏定义求两个数的平方，以下定义是否正确？#defineSQUARE(x)((x)*(x))main(){....intn=30/SQUARE(n+1);.....}宏展开后：30/((n+1)*(n+1))10.2文件包含1．文件包含的概念文件包含是指，一个源文件可以将另一个指定文件的全部内容插入进该源文件。2．文件包含处理命令的格式＃include“包含文件名”＃include<包含文件名>首先到当前目录下查找；再到系统指定的“包含文件目录”查找。只到系统指定的“包含文件目录”查找。#include<file2.c>file1.cABfile2.cfile1.cAB3．文件包含的用途

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）或函数说明，集中到一个单独的文件中。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。4．说明（1）编译预处理时，预处理程序将查找指定的被包含文件，并将其复制到#include命令出现的位置上。（2）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。（3）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。（4）文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一个文件。编程试试吧！10.3条件编译条件编译可有效地提高程序的可移植性，并广泛地应用在商业软件中，为一个程序提供各种不同的版本。

1.3.1#ifdef~#endif1.3.2#ifndef~#endif命令

1.3.3#if~#endif#ifdef~#endif命令1．一般格式＃ifdef标识符程序段1；

[＃else

程序段2；]

＃endif2．功能：当“标识符”已经被#define命令定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。示例6

利用条件编译，还可使同一源程序即适合于调试（进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息），又适合高效执行要求。

comp.c#ifndef~#endif命令1．一般格式＃ifdnef标识符程序段1；

[＃else

程序段2；]

＃endif2．功能：当“标识符”未被#define命令定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。#if~#endif1．一般格式＃if表达式程序段1；

[＃else

程序段2；]

＃endif2．功能：当表达式为非0（“逻辑真”）时，编译程序段1，否则编译程序段2。例8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，或全改为小写字母输出。#include"stdio.h"#defineLETTER