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1、第九章 预处理命令,重点： 1 宏定义 2 文件包含 难点： 带参数的宏定义 理解： 条件编译,9.1 概述,1.所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是语言的一个重要功能，它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时，系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕自动进入对源程序的编译。 语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。合理地使用预处理功能编写的程序便于阅读、修改、移植和调试，也有利于模块化程序设计。本章介绍常用的几种预处理功能。,2 可执行程序形成的三个过程 预处理、编译和连接是形成可执行程序的三个 重
2、要过程，这三个过程的每一步都可将一种形 式的程序代码改变成另一种形式的程序代码。 1）预处理程序负责处理组成程序的预处理命令， 从而将带有预处理命令的程序文件转化为纯 粹的C程序，经过预处理之后，将没有头文 件而只有C程序文件（头文件的内容都被插 入源文件中）,c:turboc2zxjc1.c void p1() printf(“*n”); c:turboc2zxjc2.c void p2() printf(“my name is zxjn”); c:turboc2zxjc3.c #include “c1.c” #include “c2.c” main() p1(); p2(); p1();,
3、经过预处理程序（预编译程序）的处理，从而将带有预处理命令的程序文件c3.c转化为： void p1() printf(“*n”); void p2() printf(“my name is zxjn”); main() p1(); p2(); p1(); ,2)编译程序：将一个个C源程序翻译成对应的二进 制代码文件，也就是将高级语言翻译成机器能 理解的二进制机器语言，编译程序的输出是一 个个后缀名为.obj的文件。 3)连接程序：将组成程序的所有.obj和用到的库 文件连接起来，形成一个完整的可执行程序。,源文件,源文件,源文件,头文件,头文件,头文件,项目文件,预编译,编译,连接,函数库,可
4、执行程序,可以看出，程序的编译是以文件为单位进行的，当程序由多个文件构成时，如果一个文件的代码有了改变，则只需要编译这个文件，反过来，如果程序只由一个文件组成，那么程序一点改动就会导致整个程序的重新编译，在开发大型应用程序时，这往往要耗费很多时间，因此，多文件结构为软件的开发带来了方便。,3 文件之间的信息共享 当一个程序由多个文件组成以后，就存在多个文 件之间如何共享信息： 外部变量 外部函数 但面向对象程序设计思想是注重模块之间的高 内聚低耦合；所以尽可能少使用外部变量。,9.2 宏定义,在语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译
5、预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去代换，这称为“宏代换”或“宏展开”。 宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。 在语言中，“宏”分为有参数和无参数两种。下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用。,9.2.1 无参宏定义,其定义的一般形式为： #define 标识符 字符串 其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。 例如：#define N 100 #define M (y*y+3*y) #define PR prin
6、tf,【例9.1】 #define M (y*y+3*y) main() int s,y; printf(“input a number: “); scanf(“%d“,对于宏定义还要说明以下几点： 1)宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串中可以含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。 2)宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。 3)宏定义其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。,例如： #def
7、ine PI 3.14159 main() #undef PI f1() ,4)宏名在源程序中若用引号括起来，则预处理程序不对其作宏代换。 【例9.2】 #define OK 100 main() printf(“OK“); printf(“n“); 上例中定义宏名OK表示100，但在printf语句中OK被引号括起来，因此不作宏代换。程序的运行结果为：OK这表示把“OK”当字符串处理。,5) 宏定义允许嵌套，在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。 例如： #define PI 3.1415926 #define S PI*y*y /* PI是已定义的宏名*
8、/ 对语句： printf(“%f“,S); 在宏代换后变为： printf(“%f“,3.1415926*y*y); 6) 习惯上宏名用大写字母表示，以便于与变量区别;但也允许用小写字母。,7) 对“输出格式”作宏定义，可以减少书写麻烦。 【例9.3】中就采用了这种方法。 #define P printf #define D “%dn“ #define F “%fn“ main() int a=5, c=8, e=11; float b=3.8, d=9.7, f=21.08; P(D F,a,b); P(D F,c,d); P(D F,e,f); ,9.2.2 带参宏定义,语言允许宏带有参
9、数。在宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数。 对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。 带参宏定义的一般形式为： #define 宏名(形参表) 字符串 /*在字符串中含有各个形参*/ 带参宏调用的一般形式为： 宏名(实参表)；,例如： #define M(y) y*y+3*y /*宏定义*/ k=M(5); /*宏调用*/ 在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为： k=5*5+3*5,【例9.4】 #define MAX(a,b) (ab)?a:b main() int x,y,max; printf(“input two num
10、bers: “); scanf(“%d%d“, 用于计算x,y中的大数。,对于带参的宏定义有以下问题需要说明：,1. 带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。 例如把： #define MAX(a,b) (ab)?a:b 写为： #define MAX (a,b) (ab)?a:b 将被认为是无参宏定义，宏名MAX代表字符串 (a,b) (ab)?a:b。宏展开时，宏调用语句： max=MAX(x,y); 将变为： max=(a,b)(ab)?a:b(x,y); 这显然是错误的。,2. 在带参宏定义中，形式参数不分配内存单元，因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换
11、形参，因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中，形参和实参是两个不同的量，各有自己的作用域，调用时要把实参值赋予形参，进行“值传递”。而在带参宏中，只是符号代换，不存在值传递的问题。,3. 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式。 【例9.5】 #define SQ(y) (y)*(y) main() int a,sq; printf(“input a number: “); scanf(“%d“, 这与函数的调用是不同的，函数调用时要把实参表达式的值求出来再赋予形参。而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换。,4. 在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括
12、起来以避免出错。在上例中的宏定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来，因此结果是正确的。如果去掉括号，把程序改为以下形式： 【例9.6】 #define SQ(y) y*y main() int a,sq; printf(“input a number: “); scanf(“%d“, 运行结果为： input a number:3 sq=7,【例9.8】 #define SQ(y) (y)*(y) main() int a,sq; printf(“input a number: “); scanf(“%d“, 对于宏定义不仅应在参数两侧加括号，也应在整个字符串外加括号。,5. 宏定义也可
13、用来定义多个语句，在宏调用时，把这些语句又代换到源程序内。看下面的例子。 【例9.11】 #define SSSV(s1,s2,s3,v)s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h main() int l=3,w=4,h=5,sa,sb,sc,vv; SSSV(sa,sb,sc,vv); printf(“sa=%dnsb=%dnsc=%dnvv=%dn“,sa,sb,sc,vv); ,9.3 文件包含,文件包含是C预处理程序的另一个重要功能。 #include命令告诉预处理程序，将其后面所跟的文件的内容插入到当前文件中。即把指定的文件插入该命令行位置取代该命令行，从而把指定的文
14、件和当前的源程序文件连成一个源文件。 #include命令行的两种形式为： #include #include “文件名“ 例如： #include “stdio.h“ #include “math.h“,在程序设计中，文件包含是很有用的。一个大的程序可以分为多个模块，由多个程序员分别编程。有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件，在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可使用。这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，从而节省时间，并减少出错。,对文件包含命令还要说明以下几点：,1. 包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号括起来。例如以下写法都是允许的： #includ
15、e “stdio.h“ #include 但是这两种形式是有区别的：使用尖括号表示在包含文件目录中去查找(包含目录是由用户在设置环境时设置的)，而不在源文件目录去查找；,使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查找。用户编程时可根据自己文件所在的目录来选择某一种命令形式。 2. 一个include命令只能指定一个被包含文件，若有多个文件要包含，则需用多个include命令。 3. 文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。,#include void p() .,File1.c,#include void s() .,File2.c,#incl
16、ude void main() .,File3.c,9.4 条件编译,预处理程序提供了条件编译的功能。可以按不同的条件去编译不同的程序部分，因而产生不同的目标代码文件。这对于程序的移植和调试是很有用的。 条件编译有三种形式，下面分别介绍： 1. 第一种形式： #ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif,它的功能是，如果标识符已被 #define命令定义过则对程序段1进行编译；否则对程序段2进行编译。如果没有程序段2(它为空)，本格式中的#else可以没有，即可以写为： #ifdef 标识符 程序段 #endif,2. 第二种形式： #ifndef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif 与第一种形式的区别是
