C語言基礎--宏定義、文件包含、條件編譯

預處理

• 文章標題提到的三個概念常常和預處理緊密聯繫的，所以我們先了解一下程序編譯的預處理的步驟。

• 所謂預處理是指程序進行編譯過程的第一個階段。系統會自動將’#'開頭的預處理部分做進行處理，處理完畢後進行進入源程序的編譯階段。它主要處理像宏替換，文件包含、條件編譯等部分。

• C語言中提供多種預處理功能，如宏定義、文件包含、條件編譯等。

• 宏定義

  • 在C語言源程序中允許用一個標識符表示符號，稱爲宏，被定義爲宏的標識符稱爲宏名。對程序中出現的所有宏名，都用宏定義中的符號串去替換，這稱爲宏替換或者宏展開。

  • 常見的宏定義符號表：

    符號	實例	含義
    _FILE_		正在預編譯源文件名
    _LINE_		文件在當前的行號
    _FUNCTION_		當前所在的函數名
    _DATE_		預編譯文件的日期
    _TIME_		預編譯文件的時間
    _STDC_		如果編譯器遵循ANSIC，則值爲1

- 宏定義

• 宏替換是在預處理時自動完成的

1.無參宏定義

#define 標識符 字符串

• 宏定義用宏名來表示一串字符串符號，在宏展開的時候又以該符號去替代宏名，這只是一種簡單的替換。
• 宏定義不是聲明或語句，在行末不必加分號，如加上分號會連分號一起替換
• 宏定義的作用域從從宏定義命名起到源程序結束，如要終止其作用域可使用#undef命令來取消宏作用域。
• 宏名在源程序中若用引號括起來則預處理程序則不對其進行宏替換。
• 習慣上宏名一般用大寫字母。
• 可對輸出格式做宏定義，減少麻煩。

2.帶參宏定義

• C語言中允許宏帶有參數，在宏定義中的參數被稱爲形式參數，在宏調用中的參數稱爲實際參數。對帶參數的宏在調用時不僅要宏展開，而且還要用實參去替換形參。一般形式如下：

  #define 宏名(形參表) 字符串
  

• 帶參宏定義中，宏名和參數表之間不能有空格出現。

  #define MAX (a,b) (a>b)?a:b	//錯誤例子
  

  這將會被認爲是無參宏定義，宏名MAX代表字符串"(a,b) (a>b)?a:b"。

• 在帶參宏定義中，形式參數不分配內存單元，因此不必做類型定義。這與函數中的情況是不同的，在函數中，形參和實參是兩個不同的量，各自有各自的作用域，調用時要把實參值賦給形參，進行值傳遞。而在帶參數宏定義中只是符號替換不存在值傳遞的問題。

• 在宏定義中，形參是標識符，而宏調用中的實參可以是表達式。這與函數調用是不同的，函數調用時要把實參表達式的值求出來再賦予形參，而宏替換中對實參表達式不做計算直接原樣替換。（爲避免引起問題，應該在採納數兩側加括號，還應在整個符號串外加括號）。

- 文件包含

• 文件包含語句的功能是把指定的文件插入該語句行位置，從而把指定的文件和當前源程序文件連成一個源文件。

• 包含形式如下：

  #include "文件名"
  #include <文件名>
  

  • 這兩種包含形式的不同點：

    1.使用<>表示的在系統頭文件目錄去查找(頭文件目錄可以由用戶來指定)。

    2.使用雙引號則表示首先在當前源文件的目錄查找，若未找到纔到系統頭文件目錄去查找。

    • 一個include命令只能包含一個指定的文件。

  • 文件包含允許嵌套，也就是說如果我們包含的文件中若包含了其他文件，則該文件也是被我們當前文件所包含着的。

• 條件編譯

  • 使編譯器按照不同的條件去編譯不同的代碼，主要由一下三種形式：

    #ifdef 標識符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    

    它表示如果標識符已經被#define語句定義過，則編譯程序段1，否則編譯程序段2,。如果沒有程序段2，則本格式中的#else可以沒有。

    #ifndef 標識符
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    

    與第一種形式的功能正好相反。

    #if 常量表達式
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    

    它的功能是，如果常量表達式的值爲真(非0)，則編譯程序段1，否則編譯程序段2。因此可以是程序在不同的條件下完成不同的編譯的功能。這個特性在很多大型程序中應用比較廣泛。