预处理

C语言对源程序处理的四个步骤

　　预处理、编译、汇编、链接

预处理

　　（1）文件包含　　#include

　　（2）宏定义　　　#define

　　（3）条件编译　　#if #endif

　　（4）一些特殊作用的预定义宏

　　1.文件包含　　#include

　　　• #include< >与#include" "

　　　　　• <>表示系统直接按系统指定目录检索。

　　　　　• ""表示系统先在file1.c所在的当前目录找file1.h，如果找不到，再按系统指定的目录检索。

　　　　　• #include<>常用于包含库函数的头文件。

　　　　　• #include""常用于包含自定义的头文件。

　　　　　• 理论上#include可以包含任意格式的文件（.c/.h等），但我们一般用于头文件的包含。

　　2.宏定义　　#define：用指定的符号代替指定的信息。

　　　　　　• 宏名一般用大写，以便于与变量区别。

　　　　　　• 字符串可以是常量、表达式等。

　　　　　　• 宏定义不做语法检查，只有在编译被宏展开后的源程序才会报错。

　　　　　　• 宏定义不是C语言，不在行末加分号。

　　　　　　• 宏名有效范围为从定义到本源文件结束。

　　　　　　• 可以用#undef命令终止宏定义的作用域。

　　　　　　• 在宏定义中，可以引用已定义的宏名。

　　　• 不带参数的宏定义

　　　　　　#define 宏名 字符串

　　　　　　例如：#define PI 3.1415926

1. 1. 在编译处理时，将程序中在该语句以后出现的所有的PI都用3.14159626代替。
      
   2. 这种方法使用户能以一个简单的名字代替一个长的字符串。
   3. 在预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。
   4. 宏定义，只在宏定义的文件中起作用。

#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926
int main(int argc,char *argv[])
{
　　float L,S,R,V;
    printf("Input R:");       
    scanf("%f",&R);
    L = 2.0f * 2PI * R;
    S = PI * R *R;
    V = 4.0f/3 * PI * R * R * R;
    printf("L = %.4f,S = %.4f,V = %.4f",L,S,V);
    return 0;  
}        

　　　• 带参数的宏定义

1. 1. 格式：#define 宏名(形参表) 字符串
   2. 调用：宏名(形参表)
   3. 宏展开：进行宏替换
   4. 使用带参数的宏定义最好加上括号，避免宏的副作用。

　　　　#define S(a,b) a*b

　　　　　　.

　　　　　　.

　　　　Area = S(3,2);　　//用3和2分别代替宏定义中的形式参数a和b即S(3*2),因此赋值语句展开为：Area = 3*2

#include <stdio.h>
#define SQ_1(Y) (Y)*(Y)
#define SQ_2(Y)  Y*Y
int main(int argc,char *argv[])
{
　　int a = 0,num_1 = 0,num_2 = 0;
    scanf("%d",&a);
    num_1 = SQ_1(a+1);    //num_1 = (a+1)*(a+1)
    num_2  = SQ_2(a+1);   //num_2 = a+1*a+1
    printf("num_1 = %d",num_1);
    printf("num_2 = %d",num_2);
    return 0;  
}            

　　3.条件编译　　#if　　#endif

　　　• 条件编译：一般情况下，源程序中所有的行都参加编译，但有时希望对部分源程序行只在满足一定条件时才编译，即对这部分源程序行指定编译条件。

　　　　　　1.测试存在：

　　　　　　　　#ifdef 标识符

　　　　　　　　　　程序段 1

　　　　　　　　#else

　　　　　　　　　　程序段 2

　　　　　　　　#endif

　　　　　　2.测试不存在：　　　　

　　　　　　　　#ifndef 标识符

　　　　　　　　　　程序段 1

　　　　　　　　#else

　　　　　　　　　　程序段 2

　　　　　　　　#endif

　　　　　　3.根据表达式定义：

　　　　　　　　#if 表达式

　　　　　　　　　　程序段 1

　　　　　　　　#else

　　　　　　　　　　程序段 2

　　　　　　　　#endif

　　　　• 条件编译的作用：

　　　　　1.防止头文件被重复包含引用

　　　　　　　　#ifndef __MAIN_H__

　　　　　　　　#define __MAIN_H__

　　　　　　　　需要声明的变量、函数

　　　　　　　　宏定义

　　　　　　　　结构体

　　　　　　　　#endif

　　　　　　2.软件裁剪

　　　　　　　　同样的C代码，条件选项不同可以编译出不同的可执行程序。

//将字母全改为大写输出或全改为小写输出
#include <stdio.h>
#define BIG 1
int main(int argc,char *argv[])
{
　　char str[20] = "C Language",string;
　　int i = 0;
 　 while((string = str[i++]) != '\0')
　　{
　　　　#if BIG
       　　if(string >= 'a' && string <= 'z')
       　　　　string = string - 32;
     　#else    
       　　if(string >= 'A' && string <= 'Z')
           　　string = string + 32;
     　#endif
     　printf("%c",string);
   }      
　　return 0;
}

　　4.一些特殊的预定宏

　　　C编译器提供了几个特殊形式的预定义宏，在实际编程中可以直接使用。　　

//__FILE__　　　　　　宏所在文件的源文件名
//__LINE__　　　　　　宏所在行的行号
//__DATE__　　　　　　代码编译的日期
//__TIME__　　　　　　代码编译的时间
//__FUNCTION__　　　　宏所在函数的函数名
#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("FILE = %s",__FILE__):
    printf("LINE = %d",__LINE__); 
    printf("DATE = %s",__DATE__);
    printf("TIME = %s",__TIME__);
    printf("FUNCTION = %s",__FUNCTION__);
    return 0;
}