广西网联电线电缆有限公司,青岛seo整站优化公司,网站建设的杂志,做明星粉丝网站1.预定义符号
C语言设置了⼀些预定义符号#xff0c;可以直接使用#xff0c;预定义符号也是在预处理期间处理的。
__FILE__
//进⾏编译的源⽂件
__LINE__
//⽂件当前的⾏号
__DATE__
//⽂件被编译的⽇期
__TIME__
//⽂件被编译的时间
__STDC__
//如果编译器遵循ANSI C可以直接使用预定义符号也是在预处理期间处理的。
__FILE__
//进⾏编译的源⽂件
__LINE__
//⽂件当前的⾏号
__DATE__
//⽂件被编译的⽇期
__TIME__
//⽂件被编译的时间
__STDC__
//如果编译器遵循ANSI C其值为1否则未定义 #includestdio.h
int main()
{printf(%s\n, __FILE__);printf(%d\n, __LINE__);printf(%s\n, __DATE__);printf(%s\n, __TIME__);printf(%d\n, __STDC__);return 0;
} 例如在VS中打印以上预定义符号时就会出现以下报错 这就说明VS没有完全遵循ANSI C 将_STDC_去除就可以打印出以下信息 2. #define 定义常量
基本语法
#define name stuff 例如以下代码 在预处理阶段就会将代码内#define定义的内容替换为以下形式 再比如说在一些计算机语言中是存在switch语句的有一些在使用switch时不需要在case语句后加上break但例如我们学习的c语言就需要在case语句后加上break才能实现switch语句这时就可以用到#define来在写case语句的时候⾃动把 break写上 #define CASE break;case例如以下代码就是使用#define后的switch语句 #define CASE break;case
#includestdio.h
int main()
{int n 0;scanf(%d, n);switch (n){case 1:CASE 2:CASE 3://……}return 0;
} 在预处理之后就会变为以下形式 #includestdio.h
int main()
{int n 0;scanf(%d, n);switch (n){case 1:break; case 2:break; case 3://……}return 0;
} 如果在使用#define定义的 stuff过长可以分成几行写除了最后一行外每行的后面都加⼀个反斜杠(续行符)这样就可以使得内容表示在同一行代码上。 #define DEBUG_PRINT printf(file:%s\tline:%d\t \
date:%s\ttime:%s\n ,\
__FILE__,__LINE__ , \
__DATE__,__TIME__ ) 思考在define定义标识符的时候要不要在最后加上 ; ?
在一些情况下加上代码不会有什么太大的问题但在一些情况下就会使代码出现错误 例如
#define M 100;
#includestdio.h
int main()
{int aM;printf(%d, a);return 0;
} 在以上代码程序就会出现以下报错
这时因为在预处理之后代码就变为以下形式
通过以上代码就可以了解到使用#define后不要在在最后加上 ; 3. #define定义宏
#define 机制包括了⼀个规定允许把参数替换到文本中这种实现通常称为宏macro或定义宏define macro。 ⼀般来讲函数的宏的使用语法很相似。所以语言本身没法帮我们区分⼆者。那我们平时的一个习惯是把宏名全部大写 函数名不要全部大写 下面是宏的申明方式
#define name( parament-list ) stuff 其中的 parament-list 是⼀个由逗号隔开的符号表它们可能出现在stuff中。 注意 参数列表的左括号必须与name紧邻如果两者之间有任何空白存在参数列表就会被解释为stuff的一部分。 #define SQURE(n) n*n
#includestdio.h
int main()
{int x 0;scanf(%d, x);int retSQURE(x)printf(%d, ret);return 0;
}
在以上代码在预处理之后代码就变为以下形式
那么你认为在以上我们写的宏存在什么问题吗如果你认为没有问题的话再看以下代码
#define SQURE(n) n*n
#includestdio.h
int main()
{int retSQURE(51)printf(%d, ret);return 0;
} 这时再看代码在预处理之后SQURE就变为51*51结果就为11当问题是我们想计算的是51的平方结果为36因此以上代码就无法满足预期
在此就有一个使用#define时要注意的点在使用宏时不要吝啬括号所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。把以上代码改为以下形式就可以实现51的平方
#define SQURE(n) ((n)*(n))
#includestdio.h
int main()
{int retSQURE(51)printf(%d, ret);return 0;
}
再比如在以下代码中如果在宏中不加上括号就会直接将ret10*55
#define DOUBLE(n) ((n)(n))
#includestdio.h
int main()
{int ret10*DOUBLE(5)printf(%d, ret);return 0;
}
4. 带有副作用的宏参数
当宏参数在宏的定义中出现超过⼀次的时候如果参数带有副作用那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。
例如以下#define MAX用于判断两个中大的值
#define MAX(x,y) ((xy)?(x):(y))
#includestdio.h
int main()
{int a 20;int b 10;printf(%d, MAX(a,b));return 0;
}
当像以上代码给宏传a和b时代码能输出我们想要的结果
但如果像以下这样呢
#define MAX(x,y) ((xy)?(x):(y))
#includestdio.h
int main()
{int a 20;int b 10;printf(%d, MAX(a,b));return 0;
}
这时就是将a和b传给了定义的宏在预处理之后代码就变为以下形式
#includestdio.h
int main()
{int a 20;int b 10;printf(%d, ((ab)?(a):(b)));return 0;
}
输出结果就变为 因此当在使用宏时最好不要使得参数带有或者--否则可能导致不可预测的后果
5. 宏替换的规则
在程序中扩展#define定义符号和宏时需要涉及几个步骤。1. 在调用宏时首先对参数进⾏检查看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是它们首先被替换。2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏参数名被他们的值所替换。3. 最后再次对结果文件进行扫描看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是就重上述处理过程
例如以下代码
#define M 100
#define MAX(x,y) ((xy)?(x):(y))
#includestdio.h
int main()
{int b 10;printf(%d, MAX(M, b));return 0;
}
在调用宏MAX时先将宏内由#define定义的参数替换这时MAX的参数就变为以下形式
MAX(100,b);再将调用的宏替换为以下形式
((100b)?(100):(b)) 注意1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏不能出现递归。 2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候字符串常量的内容并不被搜索。
例
#define M 100
#define MAX(x,y) ((xy)?(x):(y))
#includestdio.h
int main()
{int b 10;printf(MAX(M, b));return 0;
}
在以上代码中最终待打印的是字符串MAX(M,100),因此字符串内的常量就不会被搜索最终打印结果就为MAX(M,100)
6. 宏与函数的对比
例如当我们要输出两个数中大的那个数
#define MAX(x,y) ((xy)?(x):(y))
#includestdio.h
int max(int x, int y)
{return x y ? x : y;
}int main()
{int a 20;int b 10;int M MAX(a, b);//使用宏printf(%d\n, M);int m max(a, b);//使用函数printf(%d\n, m);return 0;
} 使用两种方式都可以实现要求那么在此那种方式更好呢 在此执行的是一个简单的运算使用宏更合适。宏通常被应用于执行简单的运算。
那为什么不用函数来完成这个任务 原因有二 1. 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。 2. 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于 来比较的类型。宏的参数是类型无关的。 那么函数相比宏又有哪些优点呢 1. 每次使用宏的时候一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短否则可能大幅度增加程序的长度。 2. 宏是没法调试的。 3. 宏由于类型无关也就不够严谨。 4. 宏可能会带来运算符优先级的问题导致程容易出现错。 宏有时候可以做函数做不到的事情。比如宏的参数可以出现类型但是函数做不到。
#define MALLOC(num, type)\
(type*)malloc(num*sizeof(type))
...
//使⽤
MALLOC(10, int);//类型作为参数
//预处理器替换之后
(int *)malloc(10 sizeof(int)); 属性#define定义宏函数代码长度每次使用时宏代码都会被插入到程序中。除了非常小的程序外程序的长度都会大幅度增长函数代码只出现于一个地方每次使用函数时都会调用那个地方的同一份代码执行速度更快存在函数调用和返回的额外开销使用相对慢一些操作符优先级宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里除非加上括号否则邻近操作符的优先级可能会产生不可预料的结果函数参数只在函数调用的时候求值一次的结果值传递给函数。表达式的求值结果更容易预测带有副作用的参数参数可能被替换到宏体中的多个位置如果宏的参数被多次计算带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果函数传参只在传参的时候求值一次结果更容易控制参数类型宏的参数与类型无关只要对参数的操作是合法的他就可以适用于任何参数类型宏的参数与类型无关只要对参数的操作是合法的他就可以适用于任何参数类型调试宏是不方便调试的函数是可以逐语句调试的递归宏是不能递归的函数是可以递归的 7. #和## 7.1 #运算符
#运算符将宏的一个参数转换为字符串字面量。它仅允许出现在带参数的宏的替换列表中。#运算符所执行的操作可以理解为”字符串化“。
例如以下代码
#includestdio.h
int main()
{int a 10;printf(The value of a is %d\n, a);int b 20;printf(The value of b is %d\n, b);float c 5.5;printf(The value of c is %f\n, c);return 0;
} 在这段代码中我们要打印的内容就只有参数和值不同用以上这种写法就会显得很繁琐那么有什么简洁的方法呢首先要知道的是在c语言中两个字符串都用双引号引起来时两个字符串就可和为一个字符串 printf(hello world); 像以上这样就可以直接打印出hello world 了解了以上的知识点后可以试着用宏来实现简洁的写法
#define PRINTF(format,n) printf(The value of n is format\n, n)
#includestdio.hint main()
{int a 10;PRINTF(%d, a);int b 20;PRINTF(%d, b);float c 5.5;PRINTF(%f, c);return 0;
}
当以上代码存在一个问题是偶打印出的of后都是n无法根据实际改变 要改变以上情况就需要用到#将宏的一个参数转换为字符串字面量这样就可以实现我们想要的效果了 #define PRINTF(format,n) printf(The value of #n is format\n, n)
#includestdio.h
int main()
{int a 10;PRINTF(%d, a);PRINTF(%d, b);float c 5.5;PRINTF(%f, c);return 0;
} 7.2##运算符
## 可以把位于它两边的符号合成一个符号它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。 ## 被称 为记号粘合
这样的连接必须产生⼀个合法的标识符。否则其结果就是未定义的。
例如当要写两个函数分别实现求整型和浮点型中两个数中较大值 在此就可以用宏来实现函数的模板
#define DENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x,type y) \
{ \return xy?x:y; \
}
再使用模板就可以定义不同类型的函数
#define DENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x,type y) \
{ \return xy?x:y; \
}
#includestdio.hDENERIC_MAX(int)
DENERIC_MAX(float)int main()
{printf(%d\n, int_max(4, 5));printf(%f\n, float_max(5.5, 4.5));return 0;
} 8. #undef
这条指令用于移除一个宏定义
例如定义一个#define M 100
#define M 100
#includestdio.h
int main()
{#undef Mprintf(%d, M);return 0;
}
运行以上代码就会出现报错原因是#define M 100已经被移除
9. 命令行定义
许多C 的编译器提供了⼀种能力允许在命令行中定义符号。用于启动编译过程。 例如当我们根据同一个源文件要编译出⼀个程序的不同版本的时候这个特性有点用处。假定某个程序中声明了一个某个长度的数组如果机器内存有限我们需要一个很小的数组但是另外⼀个机器内存大些我们需要一个数组能够大些。
#include stdio.h
int main()
{
int array [ARRAY_SIZE];
int i 0;
for(i 0; i ARRAY_SIZE; i )
{
array[i] i;
}
for(i 0; i ARRAY_SIZE; i )
{
printf(%d ,array[i]);
}
printf(\n );
return 0;
}
编译指令
//linux 环境演⽰
gcc -D ARRAY_SIZE10 programe.c
10. 条件编译
条件编译就是满足条件时参与编译不满足就不参与编译 比如说 调试性的代码删除可惜保留又碍事所以我们可以选择性的编译。 例如以下代码我们使用一个printf语句来输出程序错误时的信息这时就可以用到条件编译
#include stdio.h
#define __DEBUG__
int main()
{
int i 0;
int arr[10] {0};
for(i0; i10; i)
{
arr[i] i;
#ifdef __DEBUG__
printf(%d\n, arr[i]);//为了观察数组是否赋值成功。
#endif //__DEBUG__
}
return 0;
}
那就来了解一些常用的条件编译指令 1.
#if 常量表达式
//...
#endif
//常量表达式由预处理器求值。 #if后常量表达式结果为真时#if到#endif内的代码内容就保留否则就被消除 2.多个分⽀的条件编译
#if 常量表达式
//...
#elif 常量表达式
//...
#else
//...
#endif 3.判断是否被定义
#if defined(symbol)
#ifdef symbol
#if !defined(symbol)
#ifndef symbol #if defined(symbol)和#ifdef symbol的功能是一样的symbol定义了就参与编译未定义就不参与 #if !defined(symbol)和#ifndef symbol的功能是一样的symbol定义了就不参与编译未定义就参与 4.嵌套指令
#if defined(OS_UNIX)#ifdef OPTION1unix_version_option1();#endif#ifdef OPTION2unix_version_option2();#endif
#elif defined(OS_MSDOS)#ifdef OPTION2msdos_version_option2();#endif
#endif 嵌套指令在头文件中广泛的使用 11. 头文件的包含
11.1 头文件被包含的方式
11.1.1 本地文件包含
1 #include filename
查找策略先在源文件所在目录下查找如果该头文件未找到编译器就像查找库函数头文件一样在标准位置查找头文件。如果找不到就提示编译错误。
Linux环境的标准头文件的路径
/usr/include
VS环境的标准头文件的路径
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include
//这是VS2013的默认路径 11.1.2 库文件包含
1 #include filename.h
查找头文件直接去标准路径下去查找如果找不到就提示编译错误。
这样是不是可以说对于库⽂件也可以使用 “” 的形式包含 答案是肯定的可以但是这样做查找的效率就低些当然这样也不容易区分是库文件还是本地文件了。
12.2 嵌套文件包含
我们已经知道 #include 指令可以使另外⼀个文件被编译。就像它实际出现于 #include 指令的 地方⼀样。
test.c
#include test.h
#include test.h
#include test.h
#include test.h
#include test.h
int main()
{
return 0;
}
test.h
void test();
struct Stu
{
int id;
char name[20];
};
如果直接这样写test.c⽂件中将test.h包含5次那么test.h⽂件的内容将会被拷贝5份在test.c中。 如果test.h 文件比较大这样预处理后代码量会剧增。如果⼯程⽐较大有公共使用的头件被⼤家都能使用⼜不做任何的处理那么后果真的不堪设想。 如何解决头文件被重复引入的问题答案条件编译。
#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
void test();
struct Stu
{
int id;
char name[20];
};
#endif
在此就可以让test.h在第一次时#define __TEST_H__之后再调用test.h就不会再将内容在test.c内展开
#pragma once
在此使用#pragma once也可以实现以上同样的效果这样就可以避免头文件的重复引入。
13. 其他预处理指令
#error
#pragma
#line
...#pragma pack()在结构体部分介绍过
