C语言预处理学习笔记

C语言预处理学习笔记

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目录

• 预处理的基本概念
• 宏定义
  • 不带参数的宏
  • 带参数的宏
• 文件包含
• 条件编译
• 总结

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预处理的基本概念

• 预处理：在编译前对源代码进行的文本替换和处理。
• 作用：简化代码、提高可读性、支持模块化开发。
• 预处理指令 ：以 # 开头，如 #define、#include、#ifdef。

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宏定义

不带参数的宏

基本语法

#define 宏名 替换文本

示例

#define PI 3.1415926  // 将代码中的PI替换为3.1415926

特点

• 简单文本替换：不进行语法检查。
• 作用域 ：从定义处到文件结束，可用 #undef 宏名 终止。
• 注意事项 ：
  • 宏名通常用大写字母。
  • 替换文本末尾不加分号。

代码示例

#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926

int main() {
    float r = 4.0;
    float area = PI * r * r;  // 替换为 3.1415926 * r * r
    printf("Area = %f", area);
    return 0;
}

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带参数的宏

基本语法

#define 宏名(参数) 替换文本

示例

#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))  // 返回较大值

特点

• 参数替换：宏展开时实参替换形参。
• 与函数的区别 ：
  • 宏：编译前替换，无类型检查，不分配内存。
  • 函数：运行时调用，有类型检查，分配内存。

代码示例

#include <stdio.h>
#define SQUARE(x) (x) * (x)  // 计算平方

int main() {
    int a = 5;
    printf("%d", SQUARE(a));  // 替换为 (5) * (5)
    return 0;
}

注意事项

• 括号问题 ：替换文本中的参数必须加括号，避免运算符优先级错误。

  #define SQUARE(x) x * x       // 错误示例：SQUARE(3+2) → 3+2*3+2 = 11
  #define SQUARE(x) (x) * (x)  // 正确示例：SQUARE(3+2) → (3+2)*(3+2) = 25

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文件包含

基本语法

#include <头文件名>    // 系统头文件（标准库）
#include "本地文件名"  // 用户自定义文件

作用

• 代码复用：将其他文件的内容插入当前文件。
• 模块化开发：分离函数声明与实现。

示例

#include <stdio.h>    // 包含标准输入输出库
#include "myheader.h" // 包含自定义头文件

注意事项

• 避免重复包含 ：使用条件编译防止头文件重复包含。

  #ifndef MYHEADER_H
  #define MYHEADER_H
  // 头文件内容
  #endif

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条件编译

基本语法

指令	作用
#ifdef 宏名	如果宏已定义，则编译后续代码
#ifndef 宏名	如果宏未定义，则编译后续代码
#if 表达式	如果表达式为真，则编译后续代码
#else	配合 #if/#ifdef 使用
#endif	结束条件编译块

应用场景

• 调试代码：通过宏控制调试信息的输出。
• 跨平台适配：根据平台选择不同代码。

示例

#include <stdio.h>
#define DEBUG 1  // 1表示调试模式，0表示关闭

int main() {
    int x = 10;
    
    #ifdef DEBUG
    printf("调试信息：x = %d\n", x);  // 仅DEBUG模式输出
    #endif
    
    return 0;
}

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总结

1. 宏定义：简化代码，分为不带参数和带参数两种。
2. 文件包含 ：通过 #include 实现代码复用。
3. 条件编译：根据条件选择性地编译代码。
4. 注意事项 ：
   • 宏替换是文本替换，注意括号和运算符优先级。
   • 使用条件编译避免头文件重复包含。

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练习题：

1. 定义一个宏 PRINT_INT(n)，打印整数 n 的值。
2. 使用条件编译实现：当 DEBUG 宏定义时打印调试信息，否则不打印。