「今天是学习C语言第 32 天」

当你选择了一种语言，意味着你还选择了一组技术、一个社区。——Joshua Bloch

# 预处理

C语言源程序先经过预处理器进行预处理，之后经过编译器编译成二进制可执行代码执行。一般编译器套件、集成开发工具都将两种工具集成，预处理过程和编译过程一并处理。

C语言预处理是通过预处理指令实现，每个预处理指令以#符号开头，以行为单位，实现编译前的准备工作，例如文件条件引入、宏替换和条件编译。

# 预处理指令

C语言提供以下预处理指令，预处理指令必须以#开头，#符号必须是当前行的第一个非空白字符。预处理指令以一行作为处理单位，每行预处理指令是有多个预处理单词组成，单词之间使用空格或横向制表符分割。

预处理指令包括：

- #include：包含一个指定的源文件

- #define ：定义一个宏

- #undef  ：取消已定义的宏

- 条件编译：#if #ifdef #ifndef #elif #else #endif

- #line   ：产生下一代码行号和源文件名称

- #error  ：产生一个诊断错误信息

- #pragma ：编译指示，预处理器实现自定义的编译动作

- #       ：空指示，不起作用

# 文件包含

编译前引入特定的文件内容到当前的源代码文件中一起编译，主要用来引入头文件或其他源代码文件。三种形式：

第一种：

#include ：一般从系统路径位置寻找引入的头文件。

第二种：

#include "文件名"：一般是先在用户定义的路径寻找该文件，如果找不到再去系统路径寻找。

第三种：

#include 任意的预处理单词

该形式下的预处理单词也按照普通正文进行处理，处理完成以后，应和前两种之一匹配，再进行处理。

例如：

#include

#include "mystdio.h"

#define MYFILE "mystdio.h"

#include MYFILE

# 宏替换

宏(英文：Macro)，根据一系列预定义的规则替换一定的文本模式，作用是将一个简单的小命令或动作转化为一系列指令，C语言中的宏的作用就是在宏出现的位置展开替换的文本。

语法：

#define  宏名  替换文本  ：简单替换

#define  宏名(参数) 替换文本 ：带参数的宏，类似函数调用

例如：

#define MAX_LEN 100

char str[MAX_LEN];

定义常量，使用宏定义字符数组最大长度，出现MAX_LEN全部替换成100，当需要修改数组长度时，只需要修改宏定义即可。

#define MAX_LEN 100

#undef MAX_LEN

char str2[MAX_LEN];

取消MAX_LEN宏定义，在#undef命令之后，就不能使用该宏，否则编译出错。

#define SUM(a, b) (a+b)

int s = SUM(1,2);

double d = SUM(100.01,200.01)

类似函数，使用宏定义计算参数a和b的和。

# 条件编译

根据条件例如不同硬件平台，选择不同的代码进行编译，方便程序移植和跨平台。

if条件有三种形式：

#if 常量表达式

#ifdef 宏名称

#ifndef 宏名称

根据if条件值，当值为0时，忽略和不编译后面代码文本。

注：#if后面必须是常量表达式，不能是函数调用和变量。

其中#if可包含以下条件：

#if defined 宏名称

#if defined (宏名称)

#ifdef 等价于 #if defined

#if ! defined 等价于 #ifndef

else条件三种形式：

#elif：#else和#if的结合，后面常量表达式

#else：与#if配合使用

#endif：结束#if或#else条件块

例如：

#ifndef MYHEADER_H

#define MYHEADER_H "myheader.h"

// 头文件内容

#endif

避免重复引入同一个文件多次，可以在被引入的头文件开头加入添加编译。

例如：不同硬件平台使用数字代替，x86=0,x64=1,arm=2。

#define X86 0

#define X64 1

#define ARM 2

#define ARCH 0

#if ARCH==0

#include "x86.h"

#elif ARCH==1

#include "x64.h"

#elif ARCH==2

#include "arm.h"

#else

#include "others.h"

#endif

或者：

#define DEBUG

#ifdef DEBUG

// 执行调试模式下的代码

#else

// 执行非调试模式下的代码

#endif

等价于：

#define DEBUG

#if defined DEBUG

// 执行调试模式下的代码

#else

// 执行非调试模式下的代码

#endif

# 行控制

预处理指令#line 用来控制编译器编译时警告和错误信息的行号和文件名。

两种形式：

1.#line  整数n

设置当前#line所在行的行号是整数n，后面的代码行均从此整数计数。

例如：

#include int main(){int *p = NULL;#line 30*p = 0return 0;}

编译出错：提示是31行出错，*p=0 末尾缺少分号，出错的文件名默认是当前文件名。

2.# line 整数n  文件名称

设置当前#line所在行的行号和当前文件名。

#include int main(){int *p = NULL;#line 30 "mytest.c"*p = 0return 0;}

编译出错：提示是mytest.c文件的31行出错，*p=0 末尾缺少分号。

# 出错处理指示

预处理指令#error用来控制编译器停止编译，显示特定的出错信息。

例如：

#include int main(){#error "test error"return 0;}

编译出错：显示 "test error"

# 编译指示

预处理指令#pragma，各种编译器实现自定义预处理功能，用于扩展，例如禁用编译器的一些警告信息，拓展一些编译功能，标准没有定义具体的指令，需要根据不同编译器文档使用。

# 系统预定义的宏名

预定义的宏以两个下划线开头__。

__LINE__  当前源代码的行号

__FILE__  当前的源代码文件名称

__DATE__  编译日期，格式是Mmm dd yyyy

__TIME__  编译时间，格式是hh:mm:ss

__STDC__  表示当前编译器是否符合标准，1表示符合标准

例如：

#include int main(){printf("%d\n", __LINE__);printf("%s\n", __FILE__);printf("%s\n", __DATE__);printf("%s\n", __TIME__);printf("%d\n", __STDC__);return 0;}

输出：4E:\dev\test.cApr 2 202020:35:251

# 有关宏中的#和##运算符

宏中的#运算符，将宏参数字符串常量化，具体是将#和跟在其后的参数转换成字符串，自动加入双引号和转义特殊字符。

例如：

#include #define TEST(s) "012345"#s"789\n"int main(void){printf(TEST(6));printf(TEST("6"));return 0;}

输出：0123456789012345"6"789

##运算符将多个宏参数的值直接连接起来(不转换为字符串)，##出现的两个宏参数中间，不能出现替换文本的开头和末尾。

例如：

#include #define TEST(s1,s2,s3) s1##s2##s3int main(void){printf("%d\n",TEST(1,2,3));return 0;}

输出：123

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