【无标题】＜程序环境＞和＜预处理＞（也许会迟到，但永不缺席）

一、程序环境

1.编译环境

各位帅哥美女，我又来了，我一直想写这篇关于程序环境和预处理的博客，不要问我为什么没写，问就是没时间，现在给你一巴掌让你进入正题：

相信每一位敲过代码的同志在敲完代码准备运行时的画面是这样的：首先看一眼自己写完的代码，然后心里想着”这么无懈可击的代码一定可以实现我要的结果”，随后按下运行键，看着屏幕上滚动的信息，随即弹出运行窗口，满怀期待的看着它，漆黑的窗口承载着数不清的希望，有的人会因为这个窗口激动地手舞足蹈，感叹自己是个天才，而有的人会因为这个窗口抓耳挠腮、怀疑人生，关掉窗口再看一遍自己的代码，在调试无果后甚至会伤及可怜的键盘（盘盘那么可爱，你为什么要.....）。

扯远了，不知道大家有没有想过，从我们写好代码到运行，这中间到底发生了什么呢？

直接上图！

详细来说，编译又分为如下几阶段：
①预编译阶段：预处理指令 --------------------------------------- 结果存储在(.i)文件中
②编译阶段：语法分析、词义分析、符号汇总 ------- 结果存储在(.s)文件中
③汇编阶段：形成符号表、汇编指令 -> 二进制指令… -> 结果存储在(.o)文件中

2.运行环境

(1).程序必须要载入内存中，而载入内存的方式可以简单分为两种：
①我们可以选择在有操作系统的环境，操作系统会将程序载入内存中。②我们选择使用独立的环境时，必须要手动去将程序载入内存，或者可以编写可执行代码将程序放入只读内存中。
(2).程序开始执行后就开始调用main函数
(3).执行程序代码，这个时候会调用堆栈，用来存储函数的参数和返回地址，也会在静态内存区开辟空间用来存储静态的局部变量，存储在静态区的变量在整个执行过程中将一直保存它的值。
(4).程序终止：①正常运行完终止②意外终止

二、预处理

大家应该都见过这东西:#define xxx ，这个就是预定义符号
除此之外，还有一些内置的预定义符号：
①__FILE__ 当前被编译的源文件
②__LINE__ 当前被编译的源文件的行号
③__TIME__ 当前被编译的源文件的时间
④__DATE__ 当前被编译的源文件的日期
⑤__STDC__ 当前被编译的源文件是否遵循ANSI C，遵循值为1，否则未定义

1.#define定义标识符

语法：

   #define name stuff   -----   将neme替换成stuff（在预编译阶段完成）

2.#define定义宏

#define允许将参数替换到文本中，这种实现方式成为定义宏或者宏。
语法：

  #define name(parament-list) stuff

其中parement-list可以是一个由’ , ’（逗号）隔开的符号表，也可能只是一个符号，不管是二者中的哪一个，都可能会出现在stuff中。注意：name与右边的 ( 不能有空白格，否则会被当成stuff中的一部分
总结一下#define作用：我想大家也大概明白了，#define就是起到一个替换的作用。#define定义标识符时其实就是将name替换成stuff。#define定义宏跟函数有点类似，将参数传过去然后进行替换，不同的是，函数传参需要类型，而宏不用。

3.使用#define的注意事项

①用#define定义标识符和宏时要不要在末尾加上’ ; ’?
答：按照语法来说是可以的，但是最好不要这样做，因为在C语言中， "；"代表语句结束，而我们用#define就是想达到一种替换效果，而如果我们在#define定义时加了"；"，这就使我们在编写代码时简介的改变了编写时的语法习惯，所以最好不要再末尾加’ ; ’。
例：

#define MY_NAME “songsong”;
int main()
{ char* p = MY_NAME;//我们习惯的书写格式，这里在编译时就出现语法错误了   return 0;
}

②#define定义宏要加上( )
答：一定要加！
也许很多人在会将#define定义的宏与函数认为是同一种东西，这里可以很明确的告诉大家，并不是，尽管用法相同，长相相同，但是①从内存的角度说完全是两回事，#define定义的宏是在编译之前就进行处理了，也就是预处理阶段，而函数则是在编译时开辟堆栈②从性能来说也有区别，#define定义宏只是进行一个替换，而函数则是进行运算。这也是为什么#define定义宏加()的原因，因为它只起到了一个替换的作用。
例：

#define add(x) x + x // 正确: #define add(x) (x+x)
int main()
{int sum = 0;sum = 5*add(10); //原意：5*(10+10)=100//实际：5*10+10=60return 0;
}

因此，大家能看出()的重要性了吧！
③#define定义宏最好不要使参数自增

  #define fun(a,b) ((a+1)*(b+1))
int main()
{int x = 3;int y = 4;int z = fun(x++,y);//注意这里，不仅没有将x+1的值代入进去计算，反而还使x值发生
//变化。return 0;
}

#define宏总结：
①在调用宏进行替换时，首先对宏的参数进行检查，若参数含有宏替换，那么它们首先被替换。
②替换后直接插入到文本位置。
③宏不能递归

4.#和##

值得一提的是，当#define定义宏的参数部分是字符串时，那么字符串中对应的参数就不会进行替换。
①#
作用：将参数转换成对应的字符串
例：
修改前：

  #define PRINT(type,value) printf(“the value is” type”\n”,value)

修改后：

 #define PRINT(type,value) printf(“the”# value “is”type”\n”,value)
int main()
{int i = 0;//PRINT(“%d”,i+3);//printf(“the value is””%d””\n”,i+3),可以看到value并没有被替换PRINT(“%d”,i+3); // printf(“the””i+3””is””%d””\n”,value) // 将i+3替换成字符串return 0;
}

②##
作用：将##两侧的符号合并成为一个符号
例：

  #define add(x,y) (sum##x = x+y)
int main()
{int a = 5;int b = 3;
add(3,5);//sum##3 = 3+5 ---- sum3 = 3+5reuturn 0;
}

5.宏和函数相比较

6.#undef

若需要将已经宏定义的名字进行重定义，那么首先需要移除这个名字，我们可以直接将原指令删除，然后重新#define，但是这样做太low了，我们只需要用#undef就可以将这个名字原本的定义移除。

7.条件编译指令：

①.#if：

   #if 常量表达式    //常量表达式由预处理器求值 #elif 常量表达式#else 常量表达式#endif

例：

   #define symbol...#if symbol#endif

…
#if必须跟随#endif收尾
②.判断是否宏定义：

  #if defined(symbol)#ifdef symbol#if !defined(symbol)#ifndef symbol

8.头文件的包含

我们在使用函数时，都会引用头文件，引用的格式：#include <xxxx.h> or #include”xxxx.h”
也许大家只知道，使用库函数里的函数时采用前者的格式，使用自己编写的函数时，使用后者的格式，那么大家有没有想过为什么呢？
原因很简单，前者是去标准位置进行查找，后者是先在源文件目录下查找，若找不到，再去标准位置查找。也许有的小伙伴会说，那我使用库函数里的函数，引用头文件时，也采用#include ”xxx.h”可以吗？当然可以，只不过我们明知道我们使用的是库函数里的函数，却还这么引用，虽然最后还是会在标准位置查找文件，但这会使运行速度降低，而且让我们不容易进行区分。
好了，这部分内容就结束了，这几天好累！