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Linux C 预处理详解

發(fā)布時間：2023/12/9 linux 60 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Linux C 预处理详解小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

1.預(yù)處理程序
按照ANSI標(biāo)準(zhǔn)的定義，預(yù)處理程序應(yīng)該處理以下指令：
#if #ifdef #ifndef #else #elif
#endif
#define
#undef
#line
#error
#pragma
#include
顯然，上述所有的12個預(yù)處理指令都以符號#開始，每條預(yù)處理指令必須獨占一行。
2.#define
#define指令定義一個標(biāo)識符和一個串（也就是字符集），在源程序中發(fā)現(xiàn)該標(biāo)識符時，都用該串替換之。這種標(biāo)識符稱為宏名字，相應(yīng)的替換稱為宏代換。一般形式如下：
#define macro-name char-sequence
這種語句不用分號結(jié)尾。宏名字和串之間可以有多個空白符，但串開始后只能以新行終止。
例如：我們使用LEFT代表1，用RIGHT代表0，我們使用兩個#define指令：
#define LEFT 1
#define RIGHT 0
每當(dāng)在源程序中遇到LEFT或RIGHT時，編譯程序都用1或0替換。
定義一個宏名字之后，可以在其他宏定義中使用,例如：
#define ONE 1
#define TWO ONE+ONE
#define THREE ONE+TWO
宏代換就是用相關(guān)的串替代標(biāo)識符。因此，如果希望定義一條標(biāo)準(zhǔn)錯誤信息時，可以如下定義：
#define ERROR_MS “Standard error on input \n”
如果一個串長于一行，可在行尾用反斜線”\”續(xù)行，如下：
#define LONG_STRING “This is a very very long \
String that is used as an example” 我們可以用宏寫函數(shù)： [cpp]?view plaincopy

#define?SWAP(a,b)????\??

{????????????????????\??

int?temp?=?a;????????\??

a?=?b;???????????????\??

b?=?temp;????????????\??

}????????????????????\???

這里的"\"意為這是條整語句，編譯完成后，函數(shù)如果調(diào)用了SWAP(a，b)，就變成了{(lán)int temp = a; a = b;b = temp;}; 宏定義函數(shù)與外部調(diào)用函數(shù)對比： 1）宏定義優(yōu)點：效率高，因為函數(shù)調(diào)用涉及壓棧，出棧，而宏定義函數(shù)不需要；
2）宏定義缺點：占空間，因為沒有壓棧和出棧，就會一直占著內(nèi)存； 宏定義是空間換時間
3.#error
#error指令強制編譯程序停止編譯，它主要用于程序調(diào)試。#error指令的一般形式是：
#error error-message
注意，宏串error-message不用雙引號包圍。遇到#error指令時，錯誤信息被顯示，可能同時還顯示編譯程序作者預(yù)先定義的其他內(nèi)容。
4.#include ? 文件包含
程序中的#include指令要求編譯程序讀入另一個源文件。被讀入文件的名字必須用雙引號(“”)或一對尖括號(<>)包圍。例如：
#include “stdio.h”
#include? <stdio.h>
都使C編譯程序讀入并編譯頭文件以用于I/O系統(tǒng)庫函數(shù)。
包含文件中可以包含其他#include指令，稱為嵌套包含。允許的最大嵌套深度隨編譯器而變。
文件名被雙括號或尖括號包圍決定了對指定文件的搜索方式： 1）文件名被尖括號包圍時，搜索按編譯程序作者的定義進(jìn)行，一般用于搜索某些專門放置包含文件的特殊目錄。 2）當(dāng)文件名被雙括號包圍時，搜索按編譯程序?qū)崟r的規(guī)定進(jìn)行，一般搜索當(dāng)前目錄。如未發(fā)現(xiàn)，再按尖括號包圍時的辦法重新搜索一次。我們編譯時也可以加入?gcc -I /home/fs/include??如果我們在當(dāng)前目錄里找不到"stdio.h"，就會到/home/fs/include（這是我們自己存放頭文件的位置）里去搜索，如果還是搜索不到，便會到系統(tǒng)頭文件里去查找；通常，絕大多數(shù)程序員使用尖括號包圍標(biāo)準(zhǔn)的頭文件，雙引號用于包圍與當(dāng)前程序相關(guān)的文件名。 5.?條件編譯指令
若干編譯指令允許程序員有選擇的編譯程序源代碼的不同部分，這種過程稱為條件編譯。
5.1#if、#else、#elif #endif
條件編譯指令中最常用的或許是#if,#else,#elif和#endif。這些指令允許程序員根據(jù)常數(shù)表達(dá)式的結(jié)果有條件的包圍部分代碼。
#if的一般形式是：
#if constant-expression
?Statement sequence
#endif
如#if后的常數(shù)表達(dá)式為真，則#if和#endif中間的代碼被編譯，否則忽略該代碼段。#endif標(biāo)記#if塊的結(jié)束。
?
#else指令的作用與C語言的else相似，#if指令失敗時它可以作為備選指令。例如： [cpp]?view plaincopy

#include?<stdio.h>???

#define?MAX?100??

???

Int?main(void)??

{??

?#if?MAX?>?99??

????printf(“Compiled?for?array?greater?than?99.\n”);??

?#else??

????printf(“Complied?for?small?array.\n”);??

?#endif??

?return?0;??

}??

注意，#else既是標(biāo)記#if塊的結(jié)束，也標(biāo)記#else塊的開始。因為每個#if只能寫一個#endif匹配。
?
#elif指令的意思是“否則，如果”，為多重編譯選擇建立一條if-else-if（如果-否則-如果鏈）。如果#if表達(dá)式為真，該代碼塊被編譯，不測試其他#elif表達(dá)式。否則，序列中的下一塊被測試，如果成功則編譯之。一般形式如下：
#if expression
?Statement sequence
#elif expression1
?Statement sequence
#elif expression2
?Statement sequence
.
.
.
#elif expression
?Statement sequence
#endif?

5.2#ifdef和#ifndef
條件編譯的另一個方法是使用編譯指令#ifdef和#ifndef，分別表示“如果已定義”和“如果未定義”。#ifdef的一般形式如下：

#ifdef?標(biāo)識符?

Statement sequence

#endif

如果macro-name原先已經(jīng)被一個#define語句定義，則編譯其中的代碼塊。

#ifndef的一般形式是：

#ifndef?標(biāo)識符

?Statement sequence

#endif

如果macro-name當(dāng)前未被#define語句定義，則編譯其中的代碼塊。
#ifdef和#ifndef都可以使用#else或#elif語句。

[cpp]?view plaincopy

#inlucde?<stdio.h>???

#define?T?10??

???

Int?main(void)??

{??

?#ifdef?t??

????printf(“Hi?T\n”);??

?#else??

????printf(“Hi?anyone\n”);??

?#endif??

?#ifndef?M??

????printf(“M?Not?Defined\n”);??

?#endif??

???

?Return?0;??

}??

6.#undef
#undef指令刪除前面定義的宏名字。也就是說，它“不定義”宏。一般形式為：
#undef macro-name

7.?#defined
除#ifdef之外，還有另外一種確定是否定義宏名字的方法，即可以將#if指令與defined編譯時操作符一起使用。defined操作符的一般形式如下：
defined macro-name
如果macro-name是當(dāng)前定義的，則表達(dá)式為真，否則為假。
例如，確定宏MY是否定義，可以使用下列兩種預(yù)處理命令之一：
#if defined MY
或
#ifdef MY
也可以在defined之前加上感嘆號”!”來反轉(zhuǎn)相應(yīng)的條件。例如，只有在DEBUG未定義的情況下才編譯。
#if !defined DEBUG
?Printf(“Final Version!\n”);
#endif
使用defined的一個原因是，它允許由#elif語句確定的宏名字存在。

8.#line
#line指令改變__LINE__和__FILE__的內(nèi)容。__LINE__和__FILE__都是編譯程序中預(yù)定義的標(biāo)識符。標(biāo)識符__LINE__的內(nèi)容是當(dāng)前被編譯代碼行的行號，__FILE__的內(nèi)容是當(dāng)前被編譯源文件的文件名。#line的一般形式是：
#line number “filename”
其中，number是正整數(shù)并變成__LINE__的新值；可選的“filename”是合法文件標(biāo)識符并變成__FILE__的新值。#line主要用于調(diào)試和特殊應(yīng)用。

9.#pragma
#pragma是編譯程序?qū)崿F(xiàn)時定義的指令，它允許由此向編譯程序傳入各種指令。例如，一個編譯程序可能具有支持跟蹤程序執(zhí)行的選項，此時可以用#pragma語句選擇該功能。編譯程序忽略其不支持的#pragma選項。#pragma提高C源程序?qū)幾g程序的可移植性。

10. 預(yù)處理操作符#和##
有兩個預(yù)處理操作符：#和##，它們可以在#define中使用。
操作符#通常稱為字符串化的操作符，它把其后的串變成用雙引號包圍的串。例如:

[cpp]?view plaincopy

#include?<stdio.h>???

#define?mkstr(s)?#s??

int?main(void)??

{??

????p(mkstr(I?like?C));??

???

????Return?0;??

}??

預(yù)處理程序把以下的語句：
Printf(mkstr(I like C));
變成
Printf(“I like C”);
操作符##把兩個標(biāo)記拼在一起，形成一個新標(biāo)記。例如：

[cpp]?view plaincopy

#include?<stdio.h>???

#define?concat(a,a)?a##b??

???

int?main(void)??

{??

?Int?xy?=?10;??

?Printf(“%d”,concat(x,y));??

?Return?0;??

}??

預(yù)處理程序把以下語句：
Printf(“%d”,concat(x,y));
變成
Printf(“%d”,xy);
操作符#和##主要作用是允許預(yù)處理程序?qū)Ω赌承┨厥馇闆r，多數(shù)程序中并不需要。

11. 預(yù)定義宏
C規(guī)范了5個固有的預(yù)定義宏，它們是：
__LINE__
__FILE__
__DATE__
__TIME__
__STDC__
?
__LINE__和__FILE__包含正在編譯的程序的行號和文件名。
__DATE__和內(nèi)容形如month/day/year(月/日/年)的串，代表源文件翻譯成目標(biāo)碼的日期。
__TIME__中的串代表源代碼編譯成目標(biāo)碼的時間，形如hour:minute:second(時：分：秒)
如果__STDC__的內(nèi)容是十進(jìn)制常數(shù)1，則表示編譯程序的實現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)C。

附：在預(yù)處理中，我們經(jīng)常用到define ，這里得提到 typedef ,二者用法很相似，大家還不要搞混；具體的區(qū)別是什么呢？ 1、typedef 是C語言關(guān)鍵字 2、define 是預(yù)處理命令 這里介紹一下typedef的應(yīng)用，typedef經(jīng)常被用于為另一種數(shù)據(jù)類型定義一個新名字，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中更是頻繁出現(xiàn) typedef <已有數(shù)據(jù)類型> <新數(shù)據(jù)類型> 下面舉個例子介紹： [cpp]?view plaincopy

typedef?struct?_node_??

{??

????int?data;??

????struct?_node_?*next;??

}listnode,*linklist;??

這里定義了兩個新的數(shù)據(jù)類型listnode和linklist。其中l(wèi)istnode等價于數(shù)據(jù)類型struct _node_ 而linklist等價于stuct _node_? *; 或者，我們這樣理解，上面的定義就相當(dāng)于： [cpp]?view plaincopy

struct?_node_??

{??

????int?data;??

????struct?_node_?*next;??

};??

typedef?struct?_node_?listnode;??

typedef?struct?_node_?*linklist;?