幻燈片-C語言程序設(shè)計(jì)視頻教程-徐紅波-第2章

1、C程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)講師(jingsh)：徐紅波Email: x_h_b共二十一頁 第9章 預(yù)處理命令(mng lng) ANSI C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以在C源程序中加入一些“預(yù)處理命令”，以改進(jìn)程序設(shè)計(jì)環(huán)境，提高編程效率。這些預(yù)處理命令是由ANSI C統(tǒng)一規(guī)定的，但是它不是C語言本身的組成部分，不能直接對它們進(jìn)行編譯(因?yàn)榫幾g程序不能識別它們)。必須在對程序進(jìn)行通常的編譯(包括詞法和語法分析、代碼生成、優(yōu)化等)之前，先對程序中這些特殊的命令進(jìn)行“預(yù)處理”，即根據(jù)預(yù)處理命令對程序作相應(yīng)的處理(例如，若程序中用#define命令定義了一個(gè)(y )符號常量A，則在預(yù)處理時(shí)將程序中所有的A都置

2、換為指定的字符串。若程序中用#include命令包含一個(gè)(y )文件“stdio.h”，則在預(yù)處理時(shí)將stdio.h文件中的實(shí)際內(nèi)容替代該命令)。共二十一頁經(jīng)過預(yù)處理后的程序不再包括預(yù)處理命令了，最后再由編譯程序?qū)︻A(yù)處理后的源程序進(jìn)行通常的編譯處理，得到可供執(zhí)行的目標(biāo)代碼?，F(xiàn)在使用的許多(xdu)C編譯系統(tǒng)都包括了預(yù)處理、編譯和連接部分，在進(jìn)行編譯時(shí)一氣呵成。因此不少用戶誤認(rèn)為預(yù)處理命令是C語言的一部分，甚至以為它們是C語句，這是不對的。必須正確區(qū)分預(yù)處理命令和C語句，區(qū)分預(yù)處理和編譯，才能正確使用預(yù)處理命令。共二十一頁C提供(tgng)的預(yù)處理功能主要有以下3種：1、宏定義2、文件包含3、條

3、件編譯分別用宏定義命令、文件包含命令、條件編譯命令來實(shí)現(xiàn)。共二十一頁9.1 宏定義(dngy)9.1.1 不帶參數(shù)的宏定義(dngy)用一個(gè)指定的標(biāo)識符(即名字)來代表一個(gè)字符串，它的一般形式(xngsh)為#define 標(biāo)識符 字符串例如：#define PI 3.1415926這種方法使用戶能以一個(gè)簡單的名字代替一個(gè)長的字符串，因此把這個(gè)標(biāo)識符(名字)稱為“宏名”，在預(yù)編譯時(shí)將宏名替換成字符串的過程稱為“宏展開”。#define是宏定義命令。共二十一頁例9.1使用不帶參數(shù)(cnsh)的宏定義#include #define PI 3.1415926void main()float l,

4、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(fā)=%10.4fns=%10.4fnv=%10.4fn”, l, s, v);共二十一頁說明(shumng)：(1)宏名一般習(xí)慣用大寫字母表示，以便與變量名相區(qū)別，但這并非規(guī)定，也可用小寫字母。(2)使用宏名代替(dit)一個(gè)字符串，可以減少程序中重復(fù)書寫某些字符串的工作量。(3)宏定義是用宏名代替一個(gè)字符串，也就是作簡單的置換，不作正確性檢查。(4)宏定義不是C語句，不必在行末加分號。(5)#define命令

5、出現(xiàn)在程序中函數(shù)的外面，宏名的有效范圍為定義命令之后到本源文件結(jié)束。(6)可以用#undef命令終止宏定義的作用域。(7)在進(jìn)行宏定義時(shí)，可以引用已定義的宏名，可以層層置換。例9.2在宏定義中引用已定義的宏名(8)對程序中用雙撇號括起來的字符串內(nèi)的字符，即使與宏名相同，也不進(jìn)行置換。(9)宏定義是專門用于預(yù)處理命令的一個(gè)專用名詞，它與定義變量的含義不同，只作字符替換，不分配內(nèi)存空間。共二十一頁9.1.2 帶參數(shù)(cnsh)的宏定義帶參數(shù)的宏定義不是(b shi)進(jìn)行簡單的字符串替換，還要進(jìn)行參數(shù)替換。其定義的一般形式為#define 宏名(參數(shù)表) 字符串字符串中包含在括號中所指定的參數(shù)。例如

6、：#define S(a, b) a*barea=S(3, 2); 例9.3使用帶參數(shù)的宏共二十一頁說明(shumng)：(1)對帶參數(shù)的宏的展開只是將語句中的宏名后面括號(kuho)內(nèi)的實(shí)參字符串代替#define命令行中的形參。(2)在宏定義時(shí)，在宏名與帶參數(shù)的括號之間不應(yīng)加空格；否則，將空格以后的字符都作為替代字符串的一部分。共二十一頁帶參數(shù)(cnsh)的宏定義與函數(shù)是不同的，主要有：(1)函數(shù)調(diào)用時(shí)，先求出實(shí)參表達(dá)式的值，然后帶入形參。而使用帶參數(shù)的宏只是進(jìn)行簡單的字符代替。(2)函數(shù)調(diào)用是在程序運(yùn)行時(shí)處理的，為形參分配臨時(shí)的內(nèi)存單元。而宏展開則是在編譯前進(jìn)行的，在展開時(shí)并不分配內(nèi)存單

7、元，不進(jìn)行值得傳遞處理，也沒有“返回值”的概念。(3)對函數(shù)中的實(shí)參和形參都要定義類型，二者的類型要求一致，如不一致，應(yīng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換。而宏不存在類型問題，宏名無類型，它的參數(shù)也無類型，只是一個(gè)符號代表，展開時(shí)代入指定的字符串即可。宏定義時(shí)，字符串可以是任何類型的數(shù)據(jù)(shj)。(4)調(diào)用函數(shù)只可得到一個(gè)返回值，而用宏可以設(shè)法得到幾個(gè)結(jié)果。例9.4通過宏展開得到若干個(gè)結(jié)果(5)使用宏次數(shù)多時(shí)，宏展開后源程序變長，因?yàn)槊空归_一次都使程序增長，而函數(shù)調(diào)用不會使源程序變長。(6)宏替換不占運(yùn)行時(shí)間，只占編譯時(shí)間。而函數(shù)調(diào)用則占運(yùn)行時(shí)間(分配單元、保留現(xiàn)場、值傳遞、返回)。例9.5用宏代表輸出格式共二十

8、一頁9.2 “文件包含(bohn)”處理所謂“文件(wnjin)包含”處理是指一個(gè)源文件(wnjin)可以將另外一個(gè)源文件(wnjin)的全部內(nèi)容包含進(jìn)來，即將另外的文件(wnjin)包含到本文件(wnjin)之中。C語言提供了#include命令用來實(shí)現(xiàn)“文件(wnjin)包含”的操作。其一般形式為：#include “文件名”或#include 共二十一頁例9.6將例9.5的格式(g shi)宏做成頭文件，把它包含在用戶程序中(1)將格式(g shi)宏做成頭文件format.h#define PR printf#define NL “n”#define D “%d”#define D1

9、D NL#define D2 D D D NL#define D3 D D D NL#define D4 D D D D NL#define S “%s”(2)主文件file1.c#include #include “format.h”void main()int a, b, c, d;char string=“CHINA”;a=1;b=2;c=3;d=4;PR(D1,a);PR(D2,a,b);PR(D3,a,b,c);PR(D4,a,b,c,d);PR(S,string);共二十一頁說明(shumng)：(1)一個(gè)#include命令只能指定一個(gè)被包含文件，如果要包含n個(gè)文件，要用n個(gè)#i

10、nclude命令。(2)如果文件1包含文件2，而在文件2中要用到文件3的內(nèi)容，則可在文件1中用兩個(gè)include命令分別包含文件2和文件3，而且(r qi)文件3應(yīng)出現(xiàn)在文件2之前。(3)在一個(gè)被包含文件中又可以包含另一個(gè)被包含文件，即文件包含是可以嵌套的。(4)在#include命令中，文件名可以用雙撇號或尖括號括起來。(5)被包含文件與其所在的文件，在預(yù)編譯后已成為同一個(gè)文件。共二十一頁9.3 條件(tiojin)編譯一般情況下，源程序中所有行都參加編譯(biny)。但是有時(shí)希望程序中一部分內(nèi)容只在滿足一定條件時(shí)才進(jìn)行編譯(biny)，也就是對這一部分內(nèi)容指定編譯(biny)的條件，這就是

11、“條件編譯(biny)”。有時(shí)，希望在滿足某條件時(shí)對某一組語句進(jìn)行編譯(biny)，而當(dāng)條件不滿足時(shí)則編譯(biny)另一組語句。共二十一頁條件編譯(biny)命令有以下幾種形式：(1)#ifdef 標(biāo)識符程序段1#else程序段2#endif共二十一頁(2)#ifndef 標(biāo)識符程序段1#else程序段2#endif共二十一頁(3)#if 表達(dá)式程序段1#else程序段2#endif例9.7輸入一行字母字符，根據(jù)需要(xyo)設(shè)置條件編譯，使之能將字母全改為大寫輸出，或全改為小寫字母輸出共二十一頁習(xí)題(xt)9.1 定義一個(gè)帶參數(shù)的宏，使兩個(gè)參數(shù)的值互換，并寫出程序，輸入兩個(gè)數(shù)作為使用宏時(shí)的

12、實(shí)參。輸出已交換(jiohun)或的兩個(gè)值。9.2 輸入兩個(gè)整數(shù)，求它們相除的余數(shù)。用帶參數(shù)的宏來實(shí)現(xiàn)，編程序。9.3 三角形的面積為area=sqrt(s(s-a)(s-b)(s-c)其中s=(a+b+c)/2。a、b、c為三角形的三邊。定義兩個(gè)帶參數(shù)的宏，一個(gè)用來求s，另一個(gè)宏用來求area。寫程序，在程序中用帶實(shí)參的宏名來求面積area。共二十一頁9.4 給年份year定義一個(gè)宏，以判別該年份是否閏年。提示：宏名可定為LEAP_YEAR，形參為y，即定義宏的形式為#define LEAP_YEAR(y) (讀者設(shè)計(jì)的字符串)在程序中用以下語句輸出結(jié)果：if (LEAP_YEAR(year

13、) printf(“%d is a leap year.n”, year); else printf(“%d is not a leap year.n”, year);9.6 請?jiān)O(shè)計(jì)輸出實(shí)數(shù)的格式，實(shí)數(shù)用“%6.2f”格式輸出。要求：(1)一行輸出1個(gè)實(shí)數(shù)；(2)一行內(nèi)輸出2個(gè)實(shí)數(shù)；(3)一行內(nèi)輸出3個(gè)實(shí)數(shù)。9.7 設(shè)計(jì)所需的各種的輸出格式(包括整數(shù)、實(shí)數(shù)、字符串等)，用一個(gè)文件名“format.h”把這些(zhxi)信息都放到此文件內(nèi)，另編一個(gè)程序文件，用#include “format.h”命令，以確保能使用這些(zhxi)格式。共二十一頁9.8 分別用函數(shù)和帶參數(shù)的宏，從3個(gè)數(shù)中找出最大數(shù)。9.10 用條件編譯(biny)方法實(shí)現(xiàn)以下功能：輸入一行電報(bào)文字，可以任選兩種輸出：一為原文輸出；一為將字母變成其下一字母，其他非字母字符不變。用#define命令來控制是否要譯成密碼。例如：#define CHANGE 1則輸出密碼。若#define CHANGE 0則不譯成密碼，按源碼輸出。共二十一頁內(nèi)容摘要C程序設(shè)計(jì)。Email: x_h_b?，F(xiàn)在使用的許多C編譯系統(tǒng)都包括了預(yù)處理、編譯和連接部分，在進(jìn)行編譯時(shí)一氣呵成。(2)使用宏名代替一個(gè)字符串，可以減