C语言相关知识——预处理

C语言相关知识------预处理

1.C语言编译步骤

预处理
编译
汇编
链接

2.什么是预处理

预处理就是源文件（如.c文件）编译之前，所进行的一部分预备操作，这部分操作有预处理程序来说时自动完成：当源文件在编译时，编译器会调用预处理程序来完成对预处理指令的解析，预处理指令解析完成才能进入下一步的编译过程。

我们为了能够方便看到这个编译细节，我们可以使用下面的命令：

c 复制代码

gcc 源文件 -E -o 程序名[.后缀]

3.预处理的功能

1.宏定义

不带参数的宏定义

语法：
c 复制代码
```
#define 宏名 常量数据
```
预处理：此时的预处理只做数据替换，不做类型检查

注意：我们定义的宏不会占用内存空间，还没有到编译环节，就已经替换成了我们宏中的常量数据。

宏展开：在预编译时将宏名替换成字符串的的过程称为"宏展开"

案例：
c 复制代码
```
#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926
void main()
{
	float l,s,r,v;
	printf("input radius:");
	scanf("%f",&r);
	l=2.0*PI*r;
	s=PI*r*r;
	v=4.0/3*PI*r*r*r;
	printf("l=%10.4f\ns=%10.4f\nv=%10.4f\n",l,s,v);
}
```

带参数的宏定义

语法：

c 复制代码

#define 宏名(参数列表) 参数表达式

面试题：

c 复制代码

#define multi(a,b) a * b

c 复制代码

/**
* 宏定义-带参数
*/
#include <stdio.h>
#define MULTI(a,b) a * b
int main()
{
	int result = MULTI(7+2,3);
	printf("%d\n",result);// 27 9
	return 0;
}

宏定义的作用域
- ＃define 命令出现在程序中函数的外面，宏名的有效范围为定义命令之后到本源文件结束。通常，＃define命令写在文件开头，函数之前，作为文件一部分，在此文件范围内有效。
- 可以用＃undef 命令终止宏定义的作用域
- 案例
  c 复制代码
```
/**
* 宏定义的作用域
*/
#define PI 3.14
#define DAY 20
void fun()
{
	float r = 4;
	float s = PI * r * r;
	int day = DAY;
}
#undef PI // 结束PI的作用范围
#define PI 3.1415926
void fun1()
{
	float r1 = 4;
	float s1 = PI * r1 * r1;
	int day = DAY;
}
void main()
{
fun();
fun1();
}
```

在宏定义中引用一定义的宏名

案例

c 复制代码

#include <stdio.h>
#define R 3.0
#define PI 3.1415926
#define L 2*PI*R
#define S PI*R*R
void main()
{
	printf("L=%f\nS=%f\n",L,S);
}

2.文件包含

概念

所谓"文件包含"处理是指一个源文件可以将另外一个源文件的全部内容包含进来。这个适用于多文件开发。

预处理

此时的预处理，是将文件中

包含方式

第一种：#include <xxxxxx.h>

系统会到标准库头文件目录下（Linux下 /user/include）查找包含的文件

第二种：#include "xxxxxx.h"

在当前的工程路径下查找，如果未找到，仍然会到标准库头文件目录查找

案例：

algorithm.h

c 复制代码

/**
* 自定义头文件，专门用于存放被外部访问的函数的声明
*/
// 数组的累加和计算
extern int sum(const int *p,int len);

algorithm.c

c 复制代码

/**
* 实现数组元素的累加计算
*/
int sum(const int *p,int len)
{
	int sum = 0;
	register int i = 0;
	for(;i < len; i++)
	{
		sum += *(p+i);
	}
	return sum;
}

app.c

c 复制代码

// #include <stdio.h>
// 引入自定义的头文件
#include "algorithm.h"
// 如果有n多个外部函数，难道都要一个个的使用extern进行声明？
// 引入外部函数声明
// extern int sum(const int*,int);
int main()
{
	int arr[5] = {12,33,14,55,34};
	int res = sum(arr,5);
	printf("数组累和结果是：%d\n",res);
	return 0;
}

编辑命令：

c 复制代码

gcc algorithm.c app.c -o app // 又包含关系的c文件要一起编译

3.条件编译

概念

根据设定的条件选择待编译的语句代码。

预处理

将满足条件的语句进行保留，不满足条件的语句进行删除，交给下一步编译

语法

语法一：

c 复制代码

#ifdef 标识 -- 判断标识符定义与否
	..
#else
	..
#endif

语法二：

c 复制代码

#ifndef 标识 -- 判断标识符定义与否
	..
#else
	..
#endif

语法三：

c 复制代码

#if 表达式 -- 根据表达式返回的结果：0-不成立，1-成立
	..
#else
	..
#endif

案例：

c 复制代码

/**
* 预处理-条件编译
*/
#define MINUS 1
int main(void)
{
	#ifndef MINUS // 判断标准是：标识有没有被定义
		int a = 7 - 4;
	#else
		int a = 7 * 4;
	#endif
   
	printf("计算结果：%d\n",a);
	return 0;
}

c 复制代码

/**
* 预处理-条件编译：输入一行字母字符，根据需要设置条件编译，使之能将字母全改为大写输出，或全改为小写字母输
出。
*/
#include <stdio.h>
// 定义一个标识
#define LETTER 0
void main()
{
	// 测试用的字母字符数组
	char str[20] = "C Language";
    char c;
    int i;
    i = 0;
    while((c=str[i])!='\0')
    {
        i++;
      	#if LETTER
        	if(c >='a' && c <='z')
       		{
        		c -= 32;
        	}
        	#else
        	if(c >='A' && c <='Z')
        	{
        		c += 32;
        	}
        	#endif
    	printf("%c",c);
    }
    printf("\n");
}

4.避免头文件重复包含的方法

语法：

c 复制代码

#ifndef __XXXX_H
#define __XXXX_H
	...
#endif

案例：

algorithm.h

c 复制代码

/**
* 自定义头文件，专门用于存放被外部访问的函数的声明
*/
#ifndef __ALGORITHM_H
#define __ALGORITHM_H
// 数组的累加和计算
extern int sum(const int *p,int len);

#endif