第九讲编译预处理.ppt
第九讲 编译预处理,所谓编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。,主要内容,9.1 宏定义与符号常量9.2 文件包含9.3 条件编译,9.1 宏定义与符号常量,在语言中，“宏”分为无参数的宏（简称无参宏）和有参数的宏（简称有参宏）两种。9.1.1 无参宏定义9.1.2 符号常量9.1.3 有参宏定义,9.1.1 无参宏定义,1无参宏定义的一般格式#define 标识符 语言符号字符串其中：“define”为宏定义命令；“标识符”为所定义的宏名，通常用大写字母表示，以便于与变量区别；“语言符号字符串”可以是常数、表达式、格式串等。,2使用宏定义的优点（1）可提高源程序的可维护性（2）可提高源程序的可移植性（3）减少源程序中重复书写字符串的工作量,例1 宏替换的应用,#define M(y*y*y+2*y+1)/宏定义#include void main()int s,y=3;s=M*M+(y-2)*(M-1)+M;printf(“ns=%d”,s);,s=(y*y*y+2*y+1)*(y*y*y+2*y+1)+(y-2)*(y*y*y+2*y+1)1)+(y*y*y+2*y+1);结果为：1223,3说明（1）宏名一般用大写字母表示，以示与变量区别。（2）宏定义不是语句，所以不能在行尾加分号。（3）在宏展开时，预处理程序仅以按宏定义简单替换宏名，而不作任何检查。如果有错误，只能由编译程序在编译宏展开后的源程序时发现。（4）宏定义命令#define出现在函数的外部，宏名的有效范围是：从定义命令之后，到本文件结束。通常，宏定义命令放在文件开头处。（5）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名。（6）对双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名同名，也不进行宏展开。,9.1.2 符号常量,在定义无参宏时，如果“语言符号字符串”是一个常量，则相应的“宏名”就是一个符号常量。恰当命名的符号常量，除具有宏定义的上述优点外，还能表达出它所代表常量的实际含义，从而增强程序的可读性。,符号常量示例,#define EOF-1/*文件尾*/#define NULL 0/*空指针*/#define MIN 1/*极小值*/#define MAX 31/*极大值*/#define STEP 2/*步长*/,例2 输入圆的半径，求圆的周长、面积和球的体积。要求使用无参宏定义圆周率。,#define PI 3.1415926/*PI是宏名，3.1415926用来替换宏名的常数*/main()float radius,length,area,volume;printf(Input a radius:);scanf(%f,9.1.3 有参宏定义,1带参宏定义的一般格式：#define 宏名(形参表)语言符号字符串2带参宏的调用和宏展开（1）调用格式：宏名(实参表)（2）宏展开：用宏调用提供的实参字符串，直接置换宏定义命令行中、相应形参字符串，非形参字符保持不变。,有参宏定义示例,例3：#define M(y)y*y*y+2*y+1/宏定义 a=M(10);/宏调用 即a=10*10*10+2*10+1;,有参宏定义实例,例4：利用带参数的宏实现简单函数的功能#define MIN(a,b)(ab)?a:b#include“stdio.h”main()int x,y,min;printf(“input two numbers:n”);scanf(“%d%d”,例5：宏定义与函数调用的区别#define SQ2(y)(y)*(y)/宏定义 SQ1(int y)/函数定义 return(y)*(y);void main()int i=1,j=1;while(i=10)printf(“%dt”,SQ1(i+);while(j=10)printf(“%dt”,SQ2(j+);,3说明（1）定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串，而将该宏视为无参宏。（2）有参宏的展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，而不做任何语法检查。在定义有参宏时，在所有形参外和整个字符串外，均加一对圆括号。,有参宏与有参函数的区别,调用有参函数时，是先求出实参的值，然后再复制一份给形参。而展开有参宏时，只是将实参简单地置换形参。在有参函数中，形参是有类型的，所以要求实参的类型与其一致；而在有参宏中，形参是没有类型信息的，因此用于置换的实参，什么类型都可以。有时，可利用有参宏的这一特性，实现通用函数功能。使用有参函数，无论调用多少次，都不会使目标程序变长，但每次调用都要占用系统时间进行调用现场保护和现场恢复；而使用有参宏，由于宏展开是在编译时进行的，所以不占运行时间，但是每引用1次，都会使目标程序增大1次。,9.2 文件包含,1文件包含的概念文件包含是指，一个源文件可以将另一个指定文件的全部内容插入进该源文件。2文件包含处理命令的格式include“包含文件名”include,首先到当前目录下查找；再到系统指定的“包含文件目录”查找。,只到系统指定的“包含文件目录”查找。,3文件包含的用途 一个大程序，通常分为多个模块，并由多个程序员分别编程。有了文件包含处理功能，就可以将多个模块共用的数据（如符号常量和数据结构）或函数说明，集中到一个单独的文件中。这样，凡是要使用其中数据或调用其中函数的程序员，只要使用文件包含处理功能，将所需文件包含进来即可，不必再重复定义它们，从而减少重复劳动。,4说明（1）编译预处理时，预处理程序将查找指定的被包含文件，并将其复制到#include命令出现的位置上。（2）常用在文件头部的被包含文件，称为“标题文件”或“头部文件”，常以“h”（head）作为后缀，简称头文件。在头文件中，除可包含宏定义外，还可包含外部变量定义、结构类型定义等。（3）一条包含命令，只能指定一个被包含文件。如果要包含n个文件，则要用n条包含命令。（4）文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一个文件。,5.头文件的定义与使用 用户显式地保证程序一致性的基本方法是保持声明的一致性。保持声明一致性的简单办法是提供一个头文件，让头文件中的信息作为各模块之间的接口信息，有利于提供可重用的模块。使用头文件将把程序分为程序头和程序体两部分。,好的头文件应该包括：,类型定义，如定义一个枚举类型 enum color RED,BLUE,GREEN,YELLOW;函数声明，如extern int strlen（const char*）；数据声明，如extern int a；常量定义，如const float pi=3.141593；包含指令，如#include 宏定义，如#define OUT“num=%d name=%s score=%f”注释,好的头文件不能包含以下内容：一般函数定义数据定义，如int a;常量聚集定义,如 const tbl=/*/；,9.3 条件编译,条件编译可有效地提高程序的可移植性，并广泛地应用在商业软件中，为一个程序提供各种不同的版本。9.3.1#ifdef#endif 9.3.2#ifndef#endif命令 9.3.3#if#endif,9.3.1#ifdef#endif命令,1一般格式 ifdef 标识符 程序段1；else 程序段2；endif2功能：当“标识符”已经被#define命令定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。,示例6,利用条件编译，还可使同一源程序即适合于调试（进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息），又适合高效执行要求。,9.3.2#ifndef#endif命令,1一般格式 ifndef 标识符 程序段1；else 程序段2；endif2功能：当“标识符”未被#define命令定义过，则编译程序段1，否则编译程序段2。,例7：#define NUM 10 struct stuint num;char*name;#define STUDENT struct stu main()STUDENT*p;p=(STUDENT*)malloc(sizeof(STUDENT);p-num=6688;p-name=“Li Jie”;#ifndef NUM printf(“Number=%dn”,p-num);#else printf(“Name=%sn”,p-name);#endif free(p);,9.3.2#if#endif,1一般格式 if 常量表达式 程序段1；else 程序段2；endif2功能：当表达式为非0（“逻辑真”）时，编译程序段1，否则编译程序段2。,例8：输入一个口令，根据需要设置条件编译，使之能将口令原码输出，或仅输出若干星号“*”。#define PASSWORD 0/*预置为输出星号*/main()/*条件编译*/#if PASSWORD/*源码输出*/#else/*输出星号*/#endif,
