《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 姚海军 全书 第9章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《C语言程序设计 教学课件 ppt 作者 姚海军 全书 第9章（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9.1 宏定义 9.2 文件包含 9.3 条件编译,9.1.1 编译预处理的概念 在前面各章中，已多次使用过以“#”号开头的预处理命令，如包含命令#include、宏定义命令 #define等。在源程序中这些命令都放在函数之外，而且一般都放在源文件的前面，它们称为预处理部分。,9.1 宏 定 义,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)之前所做的工作。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做处理，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
2、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。,9.1.2 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。,1. 无参宏定义 无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般格式为 #define 标识符 字符串 其中，define为宏定义
3、命令，标识符为宏名，字符串可以是常数、表达式、格式串等。 说明： 宏定义语句结尾没有分号。在标识符和字符串之间可以有任意个空格，字符串以回车换行结束。 #define TRUE 1 #define FALSE 0, 宏名定义后，可以作为其他宏名定义中的一部分。 #define FIRST 1 #define SECOND FIRST+5 #define THIRD FIRST+SECOND 如果在一个字符串中含有标识符，则不进行替换。 #define XYZ “this is a test” printf(“XYZ”); 执行后的结果是： XYZ 习惯上使用大写字母定义宏名。这样便于阅读程序。
4、因此最好将所有的 #define放到文件的开始或独立的文件中，而不是将它们分散到整个程序中。,2. 带参宏定义 C语言允许宏带有参数。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，不需要宏展开，而要用实参去代换形参。 带参宏调用的一般格式为： #define 宏名（形参表） 字符串 其中，在字符串中含有各个形参。 带参宏调用的一般格式为 宏名（实参表）；,例如： #define M(y) y*y+3*y k=M(5); 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 说明： 带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。,
5、 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。 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。,9.1.3 程序举例 【例9-1】 已知圆的半径，求圆面积和周长及球体积(使用不带参数的宏定义)。 程序清单如下： /-使用不带参数的宏定义- /- 求给定半径的圆周长、圆面积及构成球的体积- /-ex9_1.cpp- #include “std
6、io.h” #define PI 3.14159 /不带参数的宏定义，注意此处不带分号,图9-1 例9-1的输出结果,上例中，“#define PI 3.14159”的作用就是在本程序中用指定的标识符PI来代替“3.14159”这个字符串。在程序编译后，语句c=2*PI*r经宏展开为c=2*3.14159*5，其他语句类似。 【例9-2】 已知圆的半径，求圆面积和周长及球体积(使用带参数的宏定义)。 程序清单如下： /*-使用带参数的宏定义-*/ /*-求给定半径的圆周长、圆面积及构成球的体积-*/ /*-ex9_2.cpp-*/ #include “stdio.h“ #define PI 3
7、.14159,c=2*PI*a; area=S(a); volume=V(a); printf(“圆的周长C=%10.4fn圆的面积area=%10.4fn球的体积Volume=%10.4fn”,c,area,volume); 程序运行结果如图9-2所示。,图9-2 例9-2的输出结果,从结果看出，两次运行结果相同。在该例中，S(r)语句经编译后，area=S(r)这条语句宏展开为area=3.1415926*5*5，也就是说，S(a)中的实参a代替了宏定义语句中字符串PI*(r)*(r)中的形参r，得到PI*a*a。,9.2.1 文件包含的意义 在C语言开发程序时，可以把一些宏定义按照功能分
8、别存入不同的文件中，当我们需要使用某类宏定义时，就无需在程序中重新去定义，而只要把这些宏定义所在的文件包含在程序的开头就可以了。 所谓文件包含，是指在一个文件中，去包含另一个文件的全部内容。C语言通过 #include命令行来实现文件包含的功能。 #include命令行的格式如下： #include “文件名“ 或 #include ,9.2 文 件 包 含,在预编译时，预编译程序将用指定文件中的内容来替换此命令行。如果文件名用双引号括起来，系统先在源程序所在的目录内查找指定的包含文件，如果找不到，再按照系统指定的标准方式到有关目录中去寻找。如果文件名用尖括号括起来，将直接按照系统指定的标准方
9、式到有关目录中去寻找。 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，在其他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。,说明： #include命令行应书写在所用文件的开头，故有时也把包含文件称做“头文件”。头文件可以由用户指定，其后缀不一定用 .h。 包含文件中，一般包含有一些公用的 #include命令行、全局变量说明或对(库)函数的原型说明。例如stdio.h就是这样的头文件。 当包含文件修改后，对包含该文件的源程序必须重新进行编译
10、连接。 include命令只能包含一个头文件，在一个程序中，允许有任意多个 #include命令行。 在包含文件中还可以包含其他文件。,9.2.2 程序案例 【例9-3】 本程序说明用户如何定义自己的头文件并在程序中引用。 首先创建一个用户定义的名为usehead.h的头文件，并存放在当前目录下。其内容为： #define PRT printf #define PI 3.14159 再编写一个名为test.c的源文件，其内容为： #include “usehead.h” #include void main() ,float area; int ridius; PRT(“ridius=”);
11、scanf(“%d”, 运行程序： ridius=5 程序运行结果如图9-3所示。,图9-3 例9-3的输出结果,在上面的程序中，有一个用户自定义的头文件usehead.h，该头文件存放在当前目录下。文件中包括了两个宏定义，编译时系统会查询PTR和PI的出处，结果在usehead.h中找到，因此编译不会报错。如果没有在源文件中使用 #inlcude命令嵌入usehead.h，则编译时一定会报错，因为系统不能确定PRT和PI的出处。,9.3.1 条件编译的概念 一般情况下，源程序中所有的行都参加编译。但有时希望对其中一部分内容只在满足一定条件下才进行编译，也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是
12、“条件编译”。 条件编译指令有以下三种形式： (1) # ifdef # else # endif,9.3 条 件 编 译,功能：当已被定义过（一般用#define指令定义），则对进行编译；否则，若有#else部分的话，编译。#else部分是可以缺省的。例如，在调试程序时，常常希望输出一些需要的信息，而在调试完成后不再输出这些信息，可在源程序中插入以下的条件编译段： # ifdef DEBUG printf(“x=%d,y=%d,z=%dn”,x,y,z); #endif 若在它前面有 #define DEBUG，则在程序运行时输出x、y、z的值，调试完成后需将这个 #define指令删除掉。
13、,(2) # ifndef #else #endif 功能：若未被定义，则编译；否则，若有 #else部分，编译。,(3) if #else endif 功能：若的值为非零，则对进行编译；否则，若有 #else部分，对进行编译。 注意：条件编译命令行不是语句，行尾不能有“；”号。,9.3.2 程序案例 【例9-4】 条件编译示例。 程序清单如下： /*-条件编译示例 -*/ /*- 求给定半径的圆周长、圆面积及构成球的体积-*/ /*-ex9_4.c-*/ #include “stdio.h“ #include “malloc.h“ #define NUM ok void main() ,图9
14、-4 例9-4条件编译1的输出结果,由于在程序的第21行插入了条件编译预处理命令，因此要根据NUM是否被定义过来决定编译哪一个printf语句，而在程序的第6行已对NUM作过宏定义，因此应对第一个printf语句作编译，运行结果是输出了学号和成绩。在程序的第6行宏定义中，定义NUM表示字符串OK，其实也可以为任何字符串，甚至不给出任何字符串，写为“#define NUM”也具有同样的意义。只有取消程序的第6行才会去编译第二个printf语句。其结果如图9-5所示。,图9-5 例9-4条件编译2的输出结果,【例9-5】 将字符串中的大写字母转换为小写字母。 程序清单如下： /-条件预处理的示例程序 -/-文件名ex9_5.c-#include #define LETTER 0 void main() char str20=“C Language“,c; int i; i=0; while(c=stri)!=0) ,图9-6 例9-5的输出结果,图9-7 例9-6的输出结果,
