编译预处理ppt课件.ppt
第6章 编译预处理,计算机学院C 课组,6.1 宏定义,所谓“宏”就是将一个标识符定义成一串符号。完成定义的命令称为“宏定义”或预处理命令。这个“标识符”称为“宏名”。在C语言中，使用关键字“#define”定义宏。 定义宏又称为编译预处理命令。宏名通常都用大写字母组成，以区另于一般变量名、数组名、指针变量名。宏分为无参宏和带参宏两种。,6.1.1 不带参数的宏定义,格式：#define 宏名 字符串功能：定义宏名对应于一串符号。关于宏定义注意以下几点：（1）字符串不带双引号。（2）宏名的前后应有空格，以便准确的辨认宏名。（3）每个预处理命令都占用一行；本命令不是语句，其后不要跟分号(；)。（4）在一串符号中如果出现运算符，要注意替换后的结果，通常可以在合适的位置上加括号。,当定义了宏名后，在源程序中就可以“引用宏”。源程序开始编译前，将会把源程序清单中所引用的宏名替换成对应的一串符号，然后再编译源程序。替换的过程称为“宏替换”，也称为“宏扩展”。,【例6.1】求三角形的周长、面积和体积。,#define PI 3.14159 main( ) float l,s,r,v; printf(input redius:n ); scanf(%f, ,运行时输入：input redius:4l=25.1328s=50.2655v=150.7966,(5) 宏定义也有定义域,它的定义域是从开始定义处到本程序文件的结尾。所以一般都将宏定义放在源程序开头。如果终止使用宏，可以使用编译预处理命令“#undef”来终止宏的定义域，即宏的定义域应该是从定义处到文件尾或命令“# undef”出现处。#define PI 3.14159 / * 定义宏PI为 3.14159 */ s=PI *r *r; / *此处宏引用是正确的*/#undef / * 取消宏*/ s=PI * r * r;,（6）在宏定义的一串字符中可以出现已经定义过的另一个宏名，称为嵌套宏定义。例如： #define PI 3.14159 #define S PI * r* r printf (“S=%fn”,S); 最后一个语句进行宏替换后的过程是先将宏名“S”替换成“PI * r * r”,然后再将其中的宏名“PI”替换成“3.14159”，最终结果是“printf(“S = %fn”,3.14159* r * r);”。,【例6.2】嵌套宏定义。,#define R 3.0#define PI 3.14159#define L 2*PI*R#define S PI*R*Rmain( ) printf(L=%fnS=%fn,L,S); ,运行结果为： L=18.849540 S=28.274310,使用宏的目的:,提高效率,在修改数据时只改写一次#define命令，就可以将全部程序中的宏都得到修改。 #define array_size 1000 int arrayarray_size;(2) 提高程序的通用性，宏名并不代表内存变量，不分配内存。,【例6.3】要求编写一个程序，从输入的1000个实数中寻找并输出最大数和最小数。,#define N 5 main() float fN,max,min; int i; for(i=0;ifi) min=fi; /* 判断并保存当前最小数*/ printf(max=%f min=%fn,max , min); ,分析：1、数据描述2、算法设计,6.1.2 带参宏的定义和引用,格式：#define 宏名(形参表) 字符串 功能：定义宏名对应于一串字符。 【例6.4】带参数的宏的展开。 #define PI 3.1415926 #define S( r) PI*r*r main( ) float a,area; a=3.5; area=S(a); printf(r=%fnarea=%fn,a,area); ,运行结果为： r=3.500000 area=38.484509,总 结 (1)宏替换是简单的字符串替换，即使带入的参数是表达式，也不计算值；但函数的实参先要计算值。(2)宏调用通过宏展开完成，是在预编译中进行的，宏替换不占运行时间,只占编译时间；而函数调用是在程序运行时进行的，占运行时间(分配单元、保留现场、值传递、返回)，因此，函数调用需保留现场。(3)宏展开会增加程序代码的长度，但降低运行的时间，相反，函数则可以减短程序长度，却增加运行时间。(4)宏名无类型,宏替换不存在类型问题,也不需要分配内存单元；而函数要求类型一致，形参要分配内存单元。(5)调用函数只能得到一个返回值；而用宏可以设法得到几个值。,【例6.5】一次宏调用得到了三个值。,#define PI 3.1415926#define C(R,L,S,V) L=2*PI*R;S=PI*R*R;V=4.0/3*PI*R*R*Rmain( ) float r,l,s,v; scanf(%f, ,(6) 使用宏次数多展开后程序会更加长；而函数调用多次也不会使程序加长。,【例6.6】将输出格式定义成宏，通过调用宏来打印运行结果。 #define PR printf#define NL n#define D %d#define D1 D NL#define D2 D D NL#define D3 D D D NL#define D4 D D D D NL#define S %s,main( ) int a=1,b=2,c=3,d=4; char string =CHINA; PR(D1,a); PR(D2,a,b); PR(D3,a,b,c); PR(D4,a,b,c,d); PR(S,string); ,运行结果为：1121231234CHINA,6.2 文件包含处理,格式1：#include 包含文件名 格式2：#include 其中：包含的文件是由C语言的语句和编译预处理命令组成的文本文件。调用格式1（包含文件用“双引号”括住），系统先在本程序文件所在的磁盘和路径下寻找包含文件；若找不到，再按系统规定的路径搜索包含文件。调用格式2（包含文件用“尖括号”括住），则系统仅按规定的路径搜索包含文件。,说明： 由于系统函数及某些宏的定义都是存放在系统文件中，其内容一般都要求放在源程序的头部，所以把这些文件称为“头文件”，其扩展名一般为“.h”。 为了减少寻找包含文件时出错，通常都使用格式1的双引号方式。 由于包含文件的内容全部出现在源程序清单中，所以包含文件的内容必须是C语言的源程序清单。否则，在编译源程序时，会出现编译错误。 包含文件除了可以将系统函数和系统宏定义包含到用户程序中，还有一个很重要的功能，是将多个源程序清单合并成一个源程序后进行编译。,【例6.7】改写例6.6,1文件f.h的内容如下：#define PR printf#define NL n#define D %d#define D1 D NL#define D2 D D NL#define D3 D D D NL#define D4 D D D D NL#define S %s,注 意（1）f.h文件也可以是“.c”为扩展名的文件，但“.h”为扩展名更能表示出此文件的性质。（2）系统编译时并不是作为两个文件进行连接的，而是作为一个源程序编译，得到一个目标文件（.obj）文件，因此被包含的也应是源文件而不是目标文件。 (3) 头文件除包含函数的原型和宏定义外，还可以包含结构体类型定义（见第八章）和全局变量定义等。（4）如果有文件f.c包含文件2，而文件2又用到文件1的内容，则可在f.c文件中用两个include命令分别包含文件2和文件1，而文件1应出现在文件2之前。即在f.c中定义：#include f1.c#include f2.c,【例6.8】多个源程序文件处理。,假定有下列三个源程序文件：f1.c、f2.c、f.c；其中在f.c文件中调用f2.c,f2.c文件又调用f1.c。源程序文件f1.c的功能是：求二个数中大数 float max2(float x, float y) if(xy)return(x); else return (y); ,源程序文件f2.c的功能是：求三个数中最大数float max3(float x, float y, floatz) float m;m=max2(max2(x,y),z);return(m); 源文件f.c的功能是读入数据，并调用函数输出结果#include f1.c#include f2.cmain()float x1,x2,x3,max; scanf(%f,%f,%f,6.3 条件编译,三种形式：1. 格式：#ifdef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif功能：在编译预处理时，判断宏名是否在前面已定义过。,说明：(1) 宏名是标识符。可以是前面已定义过的宏名，也可以是前面没有定义过的宏名。若前面已定义过，则编译“程序段1”，不编译“程序段2”；若前面没有定义，则不编译“程序段1”，编译“程序段2”。(2) 命名中的#else及其后的程序段2可以省略。省略时，若在前面已定义过宏名，则编译程序段1；宏名未定义，则不编译程序段1。,#define IBM PC#ifdef IBM#define INTEGER_SIZE 16#else#define INTEGER_SIZE 32#endif,#define DEBUG#ifdef DEBUGprintf(x=%d,y=%d,z=%dn,x,y,z);#endif,2. 格式：#ifndef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif,说 明(1) 其中的宏名是标识符。可以是前面已定义过的宏名，也可以是前面没有定义过的宏名。 (2) 命令中的#else及其后的程序段2可以省略。省略时，若在前面对宏名没有定义，则编译程序段1；若宏名已定义，则不编译程序段1。例如，在以下程序之前没有出现#define IBM PC命令行，则INTEGER_SIZE为16；否则INTEGER_SIZE为32。#ifndef IBM PC#define INTEGER_SIZE 16#else#define INTEGER_SIZE 32#endif,3. 格式：#if 条件 程序段1 #else 程序段2 #endif 其中，条件是常量表达式。若其值为非0，则条件成立，否则条件不成立。功能：在编译预处理时，判定条件表达式是否定义过(一般是用#define)，如果定义过，则编译“程序段1”，不编译“程序段2”；否则，不编译“程序段2”编译“程序段2”。,说 明（1）命令中的“条件”通常是一个符号常量，利用定义该符号常量时所给的值来确定条件否成立。（2）命令中的“#else”及其后的程序段2可以省略。省略时，条件成立，则编译段1；条件不成立，则不编译程序段1。即：#if 条件 程序段1 #endif,【例6.9】输入一行字母，根据需要设置条件编译，将字母全改为大写输出，或全改为小写输出。,#include #define LETTER 1main()char str20=CLanguage,c; int i=0;while(c=stri)!=0) i+; #if(LETTER) if(c=a ,【例6.10】 输入一行电报文字，可以任选两种输出，一种为原文输出；一种为将字母变成其下一个字母（如a变成bz变成a），其它字符不变。用#define命令来控制是否要译成密码。分析：（1）定义如下：#define CHANGE 1；（2）判断是否已定义CHANGE为 1， 若定义则输出密码；否则CHANGE为0，则不输出密码。,#define CHANGE 1#include main() char a100; int i;printf(input the string: );gets(a);#if(CHANGE) for(i=0;ai!=0 ,作 业,习题 一、二、三（1）上机实验：实验9,（1）定义如下：#define CHANGE 1；（2）判断是否已定义CHANGE为 1， 若定义则输出密码；否则CHANGE为0，则不输出密码。#define CHANGE 1#include main() char a100;int i;printf(input the string: );gets(a);#if(CHANGE) for(i=0;ai!=0,
