1、新编C语言程序设计教程 清华大学出版社周二强 软件学院 计算机科学与工程系配套视频：配套视频： 博客：博客： 8章章 预处理预处理8.1 8.1 程序编译程序编译8.2 8.2 宏定义宏定义 8.2.1 简单宏 8.2.2 参数化宏8.3 8.3 文件包含文件包含8.4 8.4 条件编译条件编译8.1 8.1 程序编译程序编译编译系统把一个编译系统把一个C C程序编译成可执行目标文件的过程可简单地分成两程序编译成可执行目标文件的过程可简单地分成两个阶段：编译汇编阶段和链接阶段。个阶段：编译汇编阶段和链接阶段。一个一个C C语言程序可能包含多个源文件，在语言程序可能包含多个源文件，在VC6.0V
2、C6.0中用工程（中用工程（ProjectProject）把多个相关的源文件组织在一起。把多个相关的源文件组织在一起。编译汇编阶段编译汇编阶段把源文件翻译成由相应的机器指令组成的二进制文件。编译汇编阶段把源文件翻译成由相应的机器指令组成的二进制文件。在在VC6.0VC6.0中单击中单击【组建（组建（BuildBuild）】【编译（编译（CompileCompile）】命令就可命令就可以把源文件编译汇编了。编译汇编时可以检查出源文件中的语法错误。以把源文件编译汇编了。编译汇编时可以检查出源文件中的语法错误。链接阶段链接阶段把与链接阶段把与C C语言程序相关的二进制文件合并为一个可执行目标文语言程
3、序相关的二进制文件合并为一个可执行目标文件。在件。在VC6.0VC6.0中单击中单击【组建（组建（BuildBuild）】【组建（组建（BuildBuild）】命令就命令就可以把程序链接为一个可执行文件。可以把程序链接为一个可执行文件。链接阶段的主要任务是处理具有全局作用域的标识符在多个文件中的链接阶段的主要任务是处理具有全局作用域的标识符在多个文件中的使用问题。使用问题。当两个源文件中定义了相同的全局作用域标识符或一个源文件中引用当两个源文件中定义了相同的全局作用域标识符或一个源文件中引用了其它源文件中并没有定义的全局作用域标识符时，链接阶段就会出了其它源文件中并没有定义的全局作用域标识符时
4、，链接阶段就会出错。错。源文件的组成源文件通常由命令如源文件通常由命令如includeinclude和和C C语言语句两部分组成。语言语句两部分组成。在源文件被编译之前，源文件中的命令需要被称为在源文件被编译之前，源文件中的命令需要被称为“预处理器预处理器”的程序处的程序处理，因此源文件中的命令又称为理，因此源文件中的命令又称为“预处理命令预处理命令”。预处理命令的主要作用是方便程序的编写。预处理命令的主要作用是方便程序的编写。与与C C语言语句相比，它常以语言语句相比，它常以#开头，也不以分号结束。经过预处理后的源文开头，也不以分号结束。经过预处理后的源文件就只有件就只有C C语言语句了。语
5、言语句了。预处理阶段C C语言编译系统如语言编译系统如VC6.0VC6.0、TCTC等都集成有预处理器，当程序被编译时，预等都集成有预处理器，当程序被编译时，预处理器首先被调用执行。因此，编译系统的编译过程又可细分为预处理处理器首先被调用执行。因此，编译系统的编译过程又可细分为预处理阶段、编译汇编阶段和链接阶段。阶段、编译汇编阶段和链接阶段。C C语言提供的预处理命令主要有语言提供的预处理命令主要有3 3种：种：1.1.宏定义宏定义2.2.文件包含文件包含3.3.条件编译条件编译return8.2 8.2 宏定义宏定义C C语言的宏利用语言的宏利用definedefine命令定义，一般形式为：
6、命令定义，一般形式为：#define#define 标识符标识符 值值其中，标识符称为宏名，值称为宏体。宏定义后，源文件中应该出现其中，标识符称为宏名，值称为宏体。宏定义后，源文件中应该出现宏体的地方均可用宏名代替。宏体的地方均可用宏名代替。预处理器在预处理时会把宏名用宏体替换，这个过程称为预处理器在预处理时会把宏名用宏体替换，这个过程称为“宏展开宏展开”。宏展开只是一种机械性的操作，类似于文本编辑中的查找替换。宏展开只是一种机械性的操作，类似于文本编辑中的查找替换。(见见标识符才替换标识符才替换)宏分为两类：简单宏和参数化宏。宏分为两类：简单宏和参数化宏。8.2.1 8.2.1 简单宏简单宏
7、简单宏的使用可以方便程序的修改，也可让程序书写简单简单宏的使用可以方便程序的修改，也可让程序书写简单 。1.源文件中以标识符形式出现的宏名才会被宏体替换 2.#define PI 3.1415926;中宏PI 的宏体为3.1415926;。而语句area=PI*r*r;会被预处器修改为 3.undef 命令可以取消一个宏定义，一般形式为：#undef 宏名4.宏名也有作用域，在作用域内的宏名才会被替换。一个宏的作用域起自定义之后，终止于被取消定义的命令行或定义该宏的源文件结束处。宏展开在进行宏定义时，可以引用已定义的宏。预处理器在预处理时会对替在进行宏定义时，可以引用已定义的宏。预处理器在预处
8、理时会对替换后的语句重新扫描，以便对其中的宏再次展开。换后的语句重新扫描，以便对其中的宏再次展开。return8.2.2 8.2.2 参数化宏参数化宏参数化宏就是带参数的宏，可以实现复杂的替换，定义形式如下：参数化宏就是带参数的宏，可以实现复杂的替换，定义形式如下：#define#define 标识符标识符(参数列表参数列表)值值其中，左圆括号必须紧跟在宏名之后不能有空格，否则，其中，左圆括号必须紧跟在宏名之后不能有空格，否则，“(参数列表参数列表)值值”会被认为是宏体，宏也就成了简单宏。参数列表与函数的类似，如会被认为是宏体，宏也就成了简单宏。参数列表与函数的类似，如可以有零个或多个参数，但
9、宏的参数没有类型说明。可以有零个或多个参数，但宏的参数没有类型说明。参数化宏的使用方式类似函数调用，形式如下：参数化宏的使用方式类似函数调用，形式如下：宏名宏名(实参列表实参列表)参数化宏的调用在预处理时，参数化宏的调用会被宏体替换，并且宏体中以标识符形在预处理时，参数化宏的调用会被宏体替换，并且宏体中以标识符形式出现的形参会被相对应的实参代替，接着，预处理器会继续扫描宏式出现的形参会被相对应的实参代替，接着，预处理器会继续扫描宏体以便进行必要的宏展开。体以便进行必要的宏展开。例8-4 参数化宏与函数returnmyAbs(-3.5)=0.0myAbs(-3.5)=0.0中的中的0.00.0是
10、因为用格式字符是因为用格式字符f f输出整输出整型变量时类型不匹配所致，如改为型变量时类型不匹配所致，如改为printf(myAbs(-printf(myAbs(-3.5)=%3.5)=%dndn,myAbs(-3.5);,myAbs(-3.5);，则输出为，则输出为 8.3 8.3 文件包含文件包含文件包含命令文件包含命令includeinclude的作用是让预处理器以指定文件的内容取代该命令行。的作用是让预处理器以指定文件的内容取代该命令行。文件包含命令的常见形式有两种：文件包含命令的常见形式有两种：#include#include#include#include 文件名文件名 文件包含命
11、令同宏类似，也是简单的替换。文件包含中的文件通常被称为文件包含命令同宏类似，也是简单的替换。文件包含中的文件通常被称为头文件，扩展名为头文件，扩展名为.h.h。头文件的内容一般为宏定义和全局变量及函数的声。头文件的内容一般为宏定义和全局变量及函数的声明。头文件中也可包含明。头文件中也可包含includeinclude命令及其它的预处理命令。命令及其它的预处理命令。当一个头文件被多次包含进源文件时，就有可能出现某个标识符被多次定当一个头文件被多次包含进源文件时，就有可能出现某个标识符被多次定义的错误。义的错误。例8-5 头文件的多次包含 预处理器第一次处理后8_5.c的内容如下：预处理器第二次处
12、理后8_5.c的内容如下：return8.4 8.4 条件编译条件编译条件编译命令使预处理器有选择的在源程序中保留或删除某程序段。使用条件编译命令使预处理器有选择的在源程序中保留或删除某程序段。使用条件编译命令的一般形式为：条件编译命令的一般形式为：#ifndefifndef 宏名宏名 程序段程序段#endifendif如果宏名在源文件中没有被定义，则预处理时程序段就会保留在源文件中；如果宏名在源文件中没有被定义，则预处理时程序段就会保留在源文件中；如果宏名已经有定义了，则程序段在预处理时会被删除。如果宏名已经有定义了，则程序段在预处理时会被删除。可以利用条件编译命令可以利用条件编译命令ifn
13、defifndef和和endifendif解决头文件多次包含引起的标识符被解决头文件多次包含引起的标识符被重复定义的问题。重复定义的问题。修改例8-5中header1.h利用条件编译命令解决标识符被重复定义的问题defined预处理命令中有一个内部函数预处理命令中有一个内部函数defineddefined，它需一个宏名作参数。若作，它需一个宏名作参数。若作为参数的宏名已经有定义，则为参数的宏名已经有定义，则defineddefined函数返回函数返回1 1，否则它返回，否则它返回0 0。defineddefined也被看作是一个操作符，因此，也被看作是一个操作符，因此，“defined(def
14、ined(宏名宏名)”)”与与“defined defined 宏名宏名”等价。注意等价。注意defineddefined前面不带前面不带#号。号。“#ifndefifndef 宏名宏名”等价于等价于“#if!defined(#if!defined(宏名宏名)”)”，也就是说，也就是说ifif是是一个条件编译指令，它后面表达式中的操作数只能是整型字面量。如一个条件编译指令，它后面表达式中的操作数只能是整型字面量。如果表达式的值为真，则相关程序段会被留在源程序中，否则相关程序果表达式的值为真，则相关程序段会被留在源程序中，否则相关程序段在预处理时会被删除。段在预处理时会被删除。“#ifdefif
15、def 宏名宏名”等价于等价于“#if defined(#if defined(宏宏名名)”)”。其它的条件编译指令条件编译指令还有条件编译指令还有elifelif（相当于（相当于else ifelse if）和）和elseelse，它们的用法与，它们的用法与C C语语言中构造选择结构程序时所用的关键字相同，只是言中构造选择结构程序时所用的关键字相同，只是elifelif后表达式中的后表达式中的操作数也只能是整型字面量。操作数也只能是整型字面量。除了解决同一个头文件被多次包含的问题外，条件编译命令还用于编除了解决同一个头文件被多次包含的问题外，条件编译命令还用于编写可适应于多种平台的可移植代码。写可适应于多种平台的可移植代码。例8-6“可移植代码”return
