第九章:預(yù)處理
預(yù)處理
概述
在前面各章中，已多次使用過以“#”號開頭的預(yù)處理命令。如包含命令# include，宏定義命令# define等。在源程序中這些命令都放在函數(shù)之外， 而且一般都放在源文件的前面，它們稱為預(yù)處理部分。
所謂預(yù)處理是指在進行編譯的第一遍掃描(詞法掃描和語法分析)之前所作的工作。預(yù)處理是Ｃ語言的一個重要功能， 它由預(yù)處理程序負責(zé)完成。當(dāng)對一個源文件進行編譯時， 系統(tǒng)將自動引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理部分作處理， 處理完畢自動進入對源程序的編譯。
Ｃ語言提供了多種預(yù)處理功能，如宏定義、文件包含、 條件編譯等。合理地使用預(yù)處理功能編寫的程序便于閱讀、修改、 移植和調(diào)試，也有利于模塊化程序設(shè)計。本章介紹常用的幾種預(yù)處理功能。
宏定義
在Ｃ語言源程序中允許用一個標(biāo)識符來表示一個字符串， 稱為“宏”。被定義為“宏”的標(biāo)識符稱為“宏名”。在編譯預(yù)處理時，對程序中所有出現(xiàn)的“宏名”，都用宏定義中的字符串去代換， 這稱為“宏代換”或“宏展開”。
宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。 宏代換是由預(yù)處理程序自動完成的。在Ｃ語言中，“宏”分為有參數(shù)和無參數(shù)兩種。 下面分別討論這兩種“宏”的定義和調(diào)用。
無參宏定義
無參宏的宏名后不帶參數(shù)。其定義的一般形式為： #define 標(biāo)識符 字符串 其中的“#”表示這是一條預(yù)處理命令。凡是以“#”開頭的均為預(yù)處理命令。“define”為宏定義命令。 “標(biāo)識符”為所定義的宏名?！白址笨梢允浅?shù)、表達式、格式串等。在前面介紹過的符號常量的定義就是一種無參宏定義。 此外，常對程序中反復(fù)使用的表達式進行宏定義。例如： # define M (y*y+3*y) 定義M表達式(y*y+3*y)。在編寫源程序時，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而對源程序作編譯時，將先由預(yù)處理程序進行宏代換，即用(y*y+3*y)表達式去置換所有的宏名M，然后再進行編譯。
#define M (y*y+3*y)
main(){
int s,y;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&y);
s=3*M+4*M+5*M;
printf("s=%d\n",s);
}
上例程序中首先進行宏定義，定義M表達式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏調(diào)用。在預(yù)處理時經(jīng)宏展開后該語句變?yōu)椋簊=3*(y*y+3*y)+4(y*y+3*y)+5(y*y+3*y);但要注意的是，在宏定義中表達式(y*y+3*y)兩邊的括號不能少。否則會發(fā)生錯誤。
當(dāng)作以下定義后： #difine M y*y+3*y在宏展開時將得到下述語句： s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；這相當(dāng)于； 3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y；顯然與原題意要求不符。計算結(jié)果當(dāng)然是錯誤的。 因此在作宏定義時必須十分注意。應(yīng)保證在宏代換之后不發(fā)生錯誤。對于宏定義還要說明以下幾點：
1. 宏定義是用宏名來表示一個字符串，在宏展開時又以該字符串取代宏名，這只是一種簡單的代換，字符串中可以含任何字符，可以是常數(shù)，也可以是表達式，預(yù)處理程序?qū)λ蛔魅魏螜z查。如有錯誤，只能在編譯已被宏展開后的源程序時發(fā)現(xiàn)。
2. 宏定義不是說明或語句，在行末不必加分號，如加上分號則連分號也一起置換。
3. 宏定義必須寫在函數(shù)之外，其作用域為宏定義命令起到源程序結(jié) 束。如要終止其作用域可使用# undef命令，例如： # define PI 3.14159
main()
{
……
}
# undef PIPI的作用域
f1()
....表示PI只在main函數(shù)中有效，在f1中無效。
4. 宏名在源程序中若用引號括起來，則預(yù)處理程序不對其作宏代換。
#define OK 100
main()
{
printf("OK");
printf("\n");
}
上例中定義宏名OK表示100，但在printf語句中OK被引號括起來，因此不作宏代換。程序的運行結(jié)果為：OK這表示把“OK”當(dāng)字符串處理。
5. 宏定義允許嵌套，在宏定義的字符串中可以使用已經(jīng)定義的宏名。在宏展開時由預(yù)處理程序?qū)訉哟鷵Q。例如： #define PI 3.1415926
#define S PI*y*y /* PI是已定義的宏名*/對語句： printf("%f",s);在宏代換后變?yōu)椋?printf("%f",3.1415926*y*y);
6. 習(xí)慣上宏名用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別。但也允許用小寫字母。
預(yù)處理
概述
在前面各章中，已多次使用過以“#”號開頭的預(yù)處理命令。如包含命令# include，宏定義命令# define等。在源程序中這些命令都放在函數(shù)之外， 而且一般都放在源文件的前面，它們稱為預(yù)處理部分。
所謂預(yù)處理是指在進行編譯的第一遍掃描(詞法掃描和語法分析)之前所作的工作。預(yù)處理是Ｃ語言的一個重要功能， 它由預(yù)處理程序負責(zé)完成。當(dāng)對一個源文件進行編譯時， 系統(tǒng)將自動引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理部分作處理， 處理完畢自動進入對源程序的編譯。
Ｃ語言提供了多種預(yù)處理功能，如宏定義、文件包含、 條件編譯等。合理地使用預(yù)處理功能編寫的程序便于閱讀、修改、 移植和調(diào)試，也有利于模塊化程序設(shè)計。本章介紹常用的幾種預(yù)處理功能。
宏定義
在Ｃ語言源程序中允許用一個標(biāo)識符來表示一個字符串， 稱為“宏”。被定義為“宏”的標(biāo)識符稱為“宏名”。在編譯預(yù)處理時，對程序中所有出現(xiàn)的“宏名”，都用宏定義中的字符串去代換， 這稱為“宏代換”或“宏展開”。
宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。 宏代換是由預(yù)處理程序自動完成的。在Ｃ語言中，“宏”分為有參數(shù)和無參數(shù)兩種。 下面分別討論這兩種“宏”的定義和調(diào)用。
無參宏定義
無參宏的宏名后不帶參數(shù)。其定義的一般形式為： #define 標(biāo)識符 字符串 其中的“#”表示這是一條預(yù)處理命令。凡是以“#”開頭的均為預(yù)處理命令。“define”為宏定義命令。 “標(biāo)識符”為所定義的宏名?！白址笨梢允浅?shù)、表達式、格式串等。在前面介紹過的符號常量的定義就是一種無參宏定義。 此外，常對程序中反復(fù)使用的表達式進行宏定義。例如： # define M (y*y+3*y) 定義M表達式(y*y+3*y)。在編寫源程序時，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而對源程序作編譯時，將先由預(yù)處理程序進行宏代換，即用(y*y+3*y)表達式去置換所有的宏名M，然后再進行編譯。
#define M (y*y+3*y)
main(){
int s,y;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&y);
s=3*M+4*M+5*M;
printf("s=%d\n",s);
}
上例程序中首先進行宏定義，定義M表達式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏調(diào)用。在預(yù)處理時經(jīng)宏展開后該語句變?yōu)椋簊=3*(y*y+3*y)+4(y*y+3*y)+5(y*y+3*y);但要注意的是，在宏定義中表達式(y*y+3*y)兩邊的括號不能少。否則會發(fā)生錯誤。
當(dāng)作以下定義后： #difine M y*y+3*y在宏展開時將得到下述語句： s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；這相當(dāng)于； 3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y；顯然與原題意要求不符。計算結(jié)果當(dāng)然是錯誤的。 因此在作宏定義時必須十分注意。應(yīng)保證在宏代換之后不發(fā)生錯誤。對于宏定義還要說明以下幾點：
1. 宏定義是用宏名來表示一個字符串，在宏展開時又以該字符串取代宏名，這只是一種簡單的代換，字符串中可以含任何字符，可以是常數(shù)，也可以是表達式，預(yù)處理程序?qū)λ蛔魅魏螜z查。如有錯誤，只能在編譯已被宏展開后的源程序時發(fā)現(xiàn)。
2. 宏定義不是說明或語句，在行末不必加分號，如加上分號則連分號也一起置換。
3. 宏定義必須寫在函數(shù)之外，其作用域為宏定義命令起到源程序結(jié) 束。如要終止其作用域可使用# undef命令，例如： # define PI 3.14159
main()
{
……
}
# undef PIPI的作用域
f1()
....表示PI只在main函數(shù)中有效，在f1中無效。
4. 宏名在源程序中若用引號括起來，則預(yù)處理程序不對其作宏代換。
#define OK 100
main()
{
printf("OK");
printf("\n");
}
上例中定義宏名OK表示100，但在printf語句中OK被引號括起來，因此不作宏代換。程序的運行結(jié)果為：OK這表示把“OK”當(dāng)字符串處理。
5. 宏定義允許嵌套，在宏定義的字符串中可以使用已經(jīng)定義的宏名。在宏展開時由預(yù)處理程序?qū)訉哟鷵Q。例如： #define PI 3.1415926
#define S PI*y*y /* PI是已定義的宏名*/對語句： printf("%f",s);在宏代換后變?yōu)椋?printf("%f",3.1415926*y*y);
6. 習(xí)慣上宏名用大寫字母表示，以便于與變量區(qū)別。但也允許用小寫字母。