C語言程序設(shè)計教程 第12章 編譯預(yù)處理.ppt

1、第12章 編譯預(yù)處理,12.1 了解編譯預(yù)處理 12.2 宏 定 義 12.3 文 件 包 含 12.4 條 件 編 譯,12.1 了解編譯預(yù)處理,C語言所提供的“編譯預(yù)處理”功能是它區(qū)別于其他高級語言的又一重要特征，其主要功能包括三種：宏定義、文件包含和條件編譯，分別由三種命令來實(shí)現(xiàn)。為了區(qū)別于C語句，預(yù)處理命令必須出現(xiàn)在一行的開始并以“#”號打頭。,12.2 宏 定 義,宏定義由#define命令實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要可以分為不帶參數(shù)的宏定義和帶有參數(shù)的宏定義兩種命令形式。 12.2.1 不帶參數(shù)的宏定義 命令的一般形式為： #define 標(biāo)識符 字符串,定義中的“標(biāo)識符”稱為“宏名”

2、。這一命令的作用僅僅是表明用指定的宏名來代替一個指定的字符串。例如： #define PI 3 .1415926 它的作用是指定用宏名PI來代替“3 .1415926”這個字符串。在預(yù)編譯時，程序中所有出現(xiàn)“宏名”的地方，都將由這個字符串的內(nèi)容進(jìn)行替換，此過程稱為“宏展開”。,說明 （1）不帶參數(shù)的宏定義常常被用于定義符號常量。這樣既可以提高程序的通用性，也便于修改。 例12.1 用宏名限定數(shù)組的大小。 #define N 10 /* 定義宏名N */ void ArrIn(int a) int i;,for(i=0; iN; i+) /* 為N個元素賦值 */ scanf(%d, ,以上是我

3、們在編程中常用的方法：首先利用宏定義指定用N代表字符串10；所以主函數(shù)中定義的數(shù)組大小是10；函數(shù)ArrIn中讀入的元素個數(shù)也是10。當(dāng)需要改變數(shù)組大小時，只需改動#define命令行，而不用改動程序的其他部分。 （2）宏展開時系統(tǒng)不作語法檢查，若定義不當(dāng)，要待編譯展開源程序時，才會引發(fā)錯誤。,例如： #define PI 3.141592b main( ) float s, r=2.5; s=PI*r*r; printf(s=%fn,s); ,程序中在定義代表值的宏名PI時，將字符串3.1415926中的數(shù)字6誤寫作了字母b。這一宏定義命令本身并不構(gòu)成錯誤。因?yàn)楹昝鸓I代表的是字符串“3.1

4、41592b”，而不是數(shù)值。但在程序中引用了宏名PI來計算圓面積，賦值語句： s=PI*r*r;,經(jīng)宏展開后變?yōu)椋?s=3.141592b*r*r; 從而導(dǎo)致編譯出錯。雖然出錯位置在此賦值語句，但引發(fā)這一錯誤的根源還是上述宏定義命令。,（3）宏展開時，不對雙引號括起來的字符串中的內(nèi)容進(jìn)行替換。如有定義： #define PI 3.14159 語句：printf(PI=%fn,PI);中有2個PI，第一個PI是在雙引號內(nèi)的，它不被替換；第二個PI在雙引號外，它將被展開成3.14159。,（4）在#define命令行中可以沒有“字符串”，即表示成： #define 標(biāo)識符 如： #define D

5、EBUG 這里僅僅是為了表明標(biāo)識符DEBUG已經(jīng)“被定義”。這種定義形式在條件編譯中將會用到。,（5）為了與變量名相區(qū)別，一般習(xí)慣用大寫字母作宏名。但這不是規(guī)定，只是約定俗成。,12.2.2 帶參數(shù)的宏定義 1定義形式 #define 宏名（形參表） 字符串 例如： #define CYC(r) 2*3.14159*r,說明 （1）這里定義了一個計算圓周長的宏CYC(r)，宏名CYC與其后的左括號之間不得留有空格，否則CYC將被視為不帶參數(shù)的宏。 （2）作為替換文本的字符串中應(yīng)含有括號中的參數(shù)，如2*3.14159*r中的r。否則，就沒有必要定義帶參數(shù)的宏。,（3）字符串中可以包含已經(jīng)定義過的

6、宏名。例如： #define CR n #define D %d #define PRI D CR 則語句：printf(PRI, 20);執(zhí)行后的輸出結(jié)果為：20。,2宏展開的過程 程序中若調(diào)用了帶參數(shù)的宏，預(yù)編譯時不僅僅是進(jìn)行簡單的字符串替換，還涉及到參數(shù)的替換。宏展開的過程是：按命令行中指定的字符串從左到右進(jìn)行置換，遇到形參則以實(shí)參代替，對于非參數(shù)字符則原樣保留。若有語句：,x=CYC(2.5); 宏展開時將用實(shí)參2.5替換字符串“2*3.14159*r”中的形參r，其他字符不變。置換后的語句為： x=2*3.14159*2.5；,說明 （1）由于宏定義是在預(yù)編譯時展開的，它不具有任何計

7、算功能。宏展開時，若實(shí)參是一個表達(dá)式，也是原樣置換，而不進(jìn)行求值。如有語句： y=CYC(3+5);,這里用實(shí)參3+5替換“2*3.14159*r”中的形參r后得到： y=2*3.14159*3+5； 而不是： y=2*3.14159*8； /* 3和5不能先做加法運(yùn)算 */,（2）顯然，為確保宏調(diào)用的正確性，在定義宏時，應(yīng)將字符串中的形參用括號括起來。例如： #define CYC(r) 2*3.14159*(r) 這時將語句y=CYC(3+5);展開后為： y=2*3.14159*（3+5）； 有時還需要在整個字符串外面加括號。如對于以下定義的計算兩數(shù)之和的宏：,#define ADD(x

8、,y) x+y 若宏調(diào)用形式為： k=2*ADD(3,4); 展開后為： k=2*3+4； 顯然與設(shè)計意圖不符，這時宏定義應(yīng)改寫作： #define ADD(x,y) （x+y）,3帶參數(shù)的宏與函數(shù)的主要區(qū)別 通過前面的舉例，讀者可能會覺得：在定義宏時有形參，通過宏調(diào)用給出實(shí)參，這種形式與函數(shù)的使用十分相似。事實(shí)上，它們是有本質(zhì)不同的。主要體現(xiàn)在以下幾方面。,（1）函數(shù)調(diào)用是在程序執(zhí)行過程中進(jìn)行的，要占用系統(tǒng)運(yùn)行時間；宏展開是在預(yù)編譯時進(jìn)行的，不占用系統(tǒng)運(yùn)行時間。 （2）函數(shù)調(diào)用時，要為形參開辟臨時單元，有值的傳遞和返回；宏定義和宏展開時都不需要開辟內(nèi)存單元，也沒有值的傳遞和返回。,（3）函數(shù)調(diào)用時，作為實(shí)參的表達(dá)式是經(jīng)過計算求值后傳給形參的，因此要求實(shí)參和形參類型一致；而宏展開只是進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)及字符替換，并不對實(shí)參求值，所以不存在類型問題。 （4）宏展開會使源程序代碼增長；而函數(shù)調(diào)用不影響源程序。 讀者可根據(jù)上述帶參數(shù)的宏與函數(shù)的區(qū)別，決定實(shí)際應(yīng)用時的選取。,12.3 文 件 包 含,文件包含由#include命令實(shí)現(xiàn)，前面的章節(jié)中已多次出現(xiàn)。這一命令的一般形式為： #include 文件名 或 #includ