c8 编译预处理

1、C语言程序设计,第8章 编译预处理,问题：实际生活中，为了更好地处理一些事件或数据，会对其提前进行设定和准备，如：,为避免重复，对已有的实行“拿来主义”。,ANSI C标准规定可以在源程序中加入一些“预处理命令” ，以改进程序设计环境，提高编程效率。,引子,本章要点,第8章 编译预处理,本章难点,预处理的概念 C语言处理系统的预处理功能 预处理命令的使用,带参宏定义 条件编译,编译预处理,作用：对源程序编译之前做一些处理,生成扩展C源程序 种类 宏定义 #define 条件编译 #if-#else-#endif等 文件包含 #include 格式： “#”开头 占单独书写行 语句尾不加分号,8

2、.1,8.2,8.3,宏定义,条件编译,文件包含,第8章 编译预处理,宏定义的分类 不带参数宏定义 一般形式： #define 宏名 宏体 功能:用指定标识符(宏名)代替字符序列(宏体),宏展开：预编译时,用宏体替换宏名-不作语法检查,如 #define YES 1 #define NO 0 #define PI 3.1415926 #define OUT printf(“Hello,World”);,宏体可缺省,表示宏名 定义过或取消宏体,定义位置:任意(一般在函数外面) 作用域:从定义命令到文件结束 #undef可终止宏名作用域 格式： #undef 宏名,宏定义可嵌套，不能递归,例 #d

3、efine MAX MAX+10 (),引号中的内容与宏名相同也不置换,例 #define PI 3.14159 printf(“2*PI=%fn”,PI*2); 宏展开：printf(“2*PI=%fn”,3.14159*2);,宏定义中使用必要的括号（）,例 #define WIDTH 80 #define LENGTH WIDTH+40 var=LENGTH*2; 宏展开：var= 80+40 *2;,8.1 宏定义,例8.1 用不带参数的宏定义计算s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y),#define M (y*y+3*y) main() int s

4、,y; printf(Please input a number: ); scanf(%d, ,运行情况如下： Please input a number: 4 s=336,算法分析：单在计算式子中出现了三个(y*y+3*y)，为减少书写量，可使用宏定义。,注意： #define M (y*y+3*y) (y*y+3*y)两边的括号不能少。,带参数宏定义 一般形式： #define 宏名(参数表) 宏体,宏展开：先把宏引用替换为替换文本，再将替换文本中出现的形参用实参代替。,例 #define S(a,b) a*b,8.1 宏定义,例 #define S (r) PI*r*r 相当于定义了不带

5、参宏S,代表字符串“(r) PI*r*r”,例 #define M(y) y*y+3*y k=M(5); 宏展开时，先用y*y+3*y替换M(5)，再将替换文本中的形参y用实参5代替，最终得到： k=5*5+3*5;,不能加空格,#define MAX(x,y) (x)(y)?(x):(y) main() int x,y,max; printf(input two numbers(x,y): ); scanf(%d,%d, ,例8.3 用带参宏定义求两数中的大者。,运行情况如下： input two numbers(x,y): 5,6 max=6,MAX(x,y)替换为： (x)(y)?(x)

6、:(y) 进一步替换为： (5)(6)?(5):(6),宏体及各形参外一般应加括号（）,例 #define POWER(x) x*x x=4; y=6; z=POWER(x+y); 宏展开：z=x+y*x+y; 一般写成： #define POWER(x) (x)*(x) 宏展开： z=(x+y)*(x+y);,8.1 宏定义,例8.2 分别引用以下宏定义，求3*F(3+2)的值。 (A) #define F(x) x*x+x (B) #define F(x) (x)*(x)+(x) (C) #define F(x) (x*x+x) (D) #define F(x) (x)*(x)+(x),解

7、：表达式3*F(3+2)在分别引用以上4个宏定义后，其值为：,替换为： 3*x*x+x =3*3+2*3+2+3+2=22。,(B) 替换为：3(x)*(x)+(x)=3*(3+2)*(3+2)+(3+2)= 80。,(C) 替换为：3*(x*x+x)=3*(3+2*3+2+3+2)=48。,(D) 替换为：3*(x)*(x)+(x)=3*(3+2)*(3+2)+(3+2)=90。,例8.4 一个宏定义代表多条语句。,#define SSSV(s1,s2,s3,v) s1=l*w; s2=l*h; s3=w*h; v=w*l*h; main() int l=3,w=4,h=5,sa,sb,sc

8、,vv; SSSV(sa,sb,sc,vv); printf(sa=%dnsb=%dnsc=%dnvv=%dn,sa,sb,sc,vv); ,运行情况如下： sa=12 sb=15 sc=20 vv=60,宏定义也可用来定义多个语句。,带参的宏与函数区别,定义方式不同。带参宏使用预处理命令#define定义；而函数使用函数定义。 参数性质不同。带参宏的参数表中的参数不必说明其类型，也不分配存储空间；而函数参数表中的参数需说明其类型并为其分配存储空间。 实现方式不同。宏展开是在编译时由预处理程序完成的，不占用运行时间；而函数调用是在程序运行时进行，需占用一定的运行时间。 参数传递不同。若实参为表

9、达式，引用带参宏时只进行简单的字符替换，不计算实参表达式的值；而函数调用时，则先计算表达式的值，然后代入形参。 返回值不同。带参宏定义无返回值；而函数有返回值。,#define SQ_MACRO(y) (y)*(y) main() int i=1; printf(SQ_fun:n); while(i=5) printf(%dn,SQ_fun(i+); i=1; printf(SQ_MACRO:n); while(i=5) printf(%dn,SQ_MACRO(i+); SQ_fun(int y) return(y)*(y);,例8.8 函数与带参宏定义的进一步比较。,运行情况如下： SQ_f

10、un: 1 4 9 16 25 SQ_MACRO: 1 9 25,条件编译的功能：在编译源文件之前，根据给定的条件决定编译的范围。 形式一： #ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif,如果标识符是已被 #define命令定义过的宏名，就对程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。,8.2 条件编译,条件编译举例,#define DEBUG main() int a=4; #ifdef DEBUG printf(Now the programmer is debugging the program.); #else printf(a=%d.,a); #endif ,若没

11、有第一行的宏定义命令，程序运行后会输出： a=4.,运行情况如下： Now the programmer is debugging the program.,条件编译 形式二：#ifndef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif,如果标识符未被#define命令定义过，就对程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。,形式三：#if 常量表达式 程序段1 #else 程序段2 #endif,如果常量表达式的值为真(非0)，就对程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。,例8.10 设置一个开关，判断输入值是半径还是边长，实现求圆或正方形的面积。,#define R 1 main(

12、) float c,r,s; printf (input a number:); scanf(%f, #endif ,运行情况如下： input a number:3 area of round is: 28.274309,若程序的第一行改为： #define R 0 则程序运行情况如下： input a number:3 area of square is: 9.000000,条件编译与条件语句的区别：,条件编译也是一种选择结构。它根据给定的条件，从源程序段1和源程序段2中选择其中之一进行编译。 使用条件语句将会对整个源程序进行编译，生成的目标代码较长。而采用条件编译，则根据条件只编译其中的

13、程序段1或程序段2，生成的目标代码较短。 在程序调试时，经常需要查看某些变量的中间结果。这时也可以使用条件编译，在程序中设置若干调试用的语句。,例如： #define FLAG 1 #if FLAG printf(a=%d,a); #endif,文件包含的功能：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： #include “文件名” 或 #include ,处理过程：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。,“” 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，不能指定路径 头文件必须是文本文件，扩展名没限制,8.

14、3 文件包含,例 #include C:TCF2.c #include ,被包含文件内容 源文件(*.c) 头文件(*.h),stdio.h：EOF和NULL宏定义及输入输出函数的原型 math.h：各个数学函数的原型,文件包含可嵌套,将那些公用的或常用的宏定义、函数原型、数据类型定义及全局变量的定义和声明等，组织在一些头文件中，在程序需要使用到这些信息时，就用#include命令把它们包含到所需的位置上去，从而免去每次使用它们时都要重新定义或声明的麻烦。,例8.11 用户头文件的编写和使用,#ifndef _L8_11_H/*定义宏，以防止重复包含此头文件*/ #define _L8_11_

15、H #include #define ADD(a,b) (a)+(b) /*定义宏，实现两数的加法*/ #define SUB(a,b) (a)-(b) /*定义宏，实现两数的减法*/ int MUL(int a,int b) /*定义函数，实现两数的乘法*/ return a*b; float DIV(float a,float b) /*定义函数，实现两数的除法*/ if(b!=0) return a/b; else printf(Error! The deno cannot be zero!); #endif,头文件 L8_11.h,#include L8_11.h /*包含自定义头文件

16、*/ main() int a,b; int sum,product; float difference,quotient; printf(Please input two numbers:); scanf(%d,%d, ,程序运行情况如下： Please input two numbers:34,12 sum=46 difference=22.000000 product=408 quotient=2.833333,注意 一个#include命令只能包含一个头文件，若有多个文件要包含，则需用多个#include命令。 例如：如果file1.c中包含file2.c，而file2.c中要用到file3.c的内容,则可在file1.c中用两个#include命令进行包含，包含顺序如下： #include file3.c #include file2.c 当某个头文件的内容发生变化时，意味着包含该头文件的源程序也发生变化，所以需要重新编译。,课后习题1-1： #include #define N 2 #define M N+1 #define NUM (M+1)*M/2 main() int i; for(i=1;i=NUM;i+); printf(%dn,i); ,程序结果：