预处理详解
C语言设置了一些预定义符号，可以直接使用，预定义符号也是在预处理期间处理的。基本语法：举个例子：case思考：在define定义标识符的时候，要不要加上；建议不要加上，这样容易导致问题，if后只有一条语句，没有大括号就会出现语法错误#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或定义宏下面是宏的申明方式：举例：int main()int x = 5;return 0。
目录
1.预定义符号
C语言设置了一些预定义符号，可以直接使用，预定义符号也是在预处理期间处理的。
int main()
{
printf("%s\n", __FILE__);
printf("%s\n", __LINE__);
printf("%s\n", __DATE__);
printf("%s\n", __TIME__);
return 0;
}
2.#define定义常量
基本语法：
举个例子：
#define M 100
#define CASE break;case
#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，要不要加上；
建议不要加上，这样容易导致问题，if后只有一条语句，没有大括号就会出现语法错误
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或定义宏
下面是宏的申明方式：
举例：
#define SQUARE(N) N*N
int main()
{
int x = 5;
int ret = SQUARE(x+1);
printf("%d", ret );
return 0;
}
这个宏接受一个参数x，如果在上述声明之后，把SQUARE( 5 )置于程序中，预处理器就会用下面这个表达式替换上面的表达式：5*5
警告：
这个宏存在一个问题，传入x+1，会输出11
想要正确输出，应当加上括号
#define SQUARE(N) (N)*(N)
提示：
所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应用到这种方式加上括号，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
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。
#define MAX(X,Y) X>Y?X:Y
int main()
{
int x = 3, y = 5;
int z = MAX(x++, y++);
printf("%d\n", z );
printf("%d\n", x );
printf("%d\n", y );
return 0;
}
处理后得到
输出结果为z=6,x=4,y=7
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，他们首先被替换
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，就重复上述处理过程
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定义的符号时，字符串常量的内容并不被搜索
6.宏函数的对比
宏通常被应用于执行简单的运算
比如在两个数中找出较大的一个时，写成下面的宏，更有优势一些
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。反之这个宏则可以适用于整型、长整型、浮点型等可以用>来比较的类型。宏的参数是类型无关的
和函数相比宏的劣势：
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.宏是没法调式的
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，导致程序容易出现错误
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，但函数做不到
#define MALLOC(N,TYPE) (TYPE*)malloc(N*sizeof(TYPE))
int main()
{
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
int* p2 = MALLOC(10, int);
return 0;
}
宏和函数的对比
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”
当我们有一个变量int a=10;的时候，我们想打印出:the value of a is 10.就可以写：
#define PRINT(v,format) printf("the value of "#v" is "format" \n",v)
运行代码后就能在屏幕上打印
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
举例：
#define CAT(x,y) x##y
int main()
{
int Class115 = 100;
printf("%d\n", CAT(Class, 115));
return 0;
}
#define GENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x, type y)\
{ \
return (x>y?x:y); \
}
GENERIC_MAX(int)
GENERIC_MAX(float)
int main()
{
int m = int_max(2, 3);
printf("%d\n", m);
float fm = float_max(3.5f, 4.5f);
printf("%f\n", fm);
return 0;
}
8.命名约定
一般来讲函数和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
9.#undef
这条指令用于移除一个宏定义
10.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
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;
}
11.条件编译
在编译一个程序的时候我们如果要将一条语句编译或者放弃的时候是很方便的，因为有条件编译指令
举例：
#define __DEBUG__
#define M 1
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i + 1;
#ifdef __DEBUG__//#ifndef __DEBUG__
printf("%d", arr[i]);
#endif
}
printf("\n");
#if defined(M)//#ifdef M
printf("hehe\n");
#endif
#if M==1
printf("hehe\n");
#elif M==2
printf("heihei\n");
#else
printf("6666\n");
#endif
}
12.头文件的包含
12.1头文件被包含的方式
12.1.1本地文件包含
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：
VS环境的标准头文件路径：
12.1.2库文件包含
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
12.2 嵌套文件包含
#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
预处理器先删除这条指令，并用包含文件的内容替换；一个头文件被包含10次，那么实际被编译10次，如果重复包含，对编译的压力就比较大
解决头文件被重复引用的方法：条件编译
每个头文件的开头写：
或者
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()
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