第7章 编译预处理.ppt

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1、第7章 编译预处理,本章要点文件包含宏定义条件编译实训指导,概 述,一、编译预处理的概念,C语言允许在程序中使用几种特殊的命令（它们不是一般的C语句），在C编译系统对程序进行通常的编译之前，先对程序中这些特殊命令进行“预处理”，然后将预处理的结果和源程序一起再进行通常的编译处理，以得到目标代码。,二、主要预处理功能,宏定义；文件包含；条件编译,7.1 文件包含,C语言提供#include命令来实现“文件包含”的操作，其一般形式为：,作用：使编译系统把指定的被包含文件嵌入 到带有#include的源文件中。,“文件包含”示意图,file1.c file2.c file1.c 包含#include

2、“file2.c”B A B A(a)(b)(c),假如file1.c文件中的内容如下：int a,b,c;float m,n,p;char r,s,t;file2.c文件的内容如下：#includefile1.cmain()经过编译预处理后，file2.c文件的内容为：int a,b,c;float m,n,p;char r,s,t;main(),#include“文件名”,先在当前工作目录中去查找，若找不到再到指定的标准目录中去查找。,如：对Turbo C编译系统，先在用户目录下 查找，然后在TCinclude文件夹中查找。,#include,直接到系统指定的标准目录中去查找。,如：对Tu

3、rbo C编译系统，直接在TCinclude 文件夹中查找。,在使用编译预处理#include语句时，需要注意的几个问题如下：,(1)当#include语句指定的文件中的内容发生改变时，包含文件的所有源文件都应该注意重新进行编译等处理。(2)文件包括可以嵌套使用，即被包括的文件中还可以使用#include语句。(3)由#include语句指定文件中可以包含任何语言成分，通常将经常使用的、具有公共性质的符号常量、带参数的宏定义以及外部变量等集中起来放在这种文件中，这样可以避免一些重复操作。(4)被包含的文件通常是源文件，而不是目标文件。,根据经验的总结，以下内容放在头文件中比较合适。需要说明的是

4、C语言对此没有强行的规定。包含指令（嵌套），如：#include函数声明，如：extern float fun(float x);类型说明，如：enum bool false,true常量定义，如：const float pi=3.14159;数据声明，如：extern int m;宏定义，如：#define PI 3.1415926;,7.2.1 无参宏定义,7.2 宏定义,宏名,宏内容,无分号,引例：,#define PI 3.1415926main()float l,s,r,v;printf(“input radius:”);scanf(“%f”,其中#define PI 3.14159

5、26 作用是指定标识符PI来代表“3.1415926”,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。在宏展开中由预处理程序层层代换。例如：#define N 2#define M N+1#define NUM(M+1)*M/2,替换的过程为；NUM=（M+1）*M/2；而M=M+1，也就是说NUM=（N+1+1）*N+1/2。,宏名用做代替一个字符串，不作语法检查；,宏定义的字符串不能以“;”结尾，字符串结束后一 定要换行；,C语言允许宏定义出现在程序中函数外面的任何 位置，但一般情况下它总写在文件的开头。,说明：,宏名一般习惯用大写字母，以便与变量名相区别；,在进行宏定义时，可

6、以引用已定义的宏名；,(6)宏名的前后应有空格，以便准确地辨认宏名，如果没有留空格，则程序运行的结果会出错。,说明：,宏替换由编译程序预先进行；,宏替换范围是除字符串以外的所有宏名字；,若替换后文本串中仍含有宏名字，将再次进 行替换，直到程序中不含宏名字为止。,#define PI 3.1415926#define R 3.0#define L 2*PI*R#define S PI*R*R,第一次替换：printf(l=%f ns=%fn,2*PI*R,PI*R*R);二：printf(l=%f ns=%fn,2*3.1415926*3.0,3.1415926*3.0*3.0);,main()

7、printf(l=%f ns=%fn,L,S);,7.2.2 有参宏定义,#define PI 3.1415926#define S(r)PI*r*rmain()float r1=3.6,area;area=S(r1);/*S(r1)用PI*r1*r1替换*/printf(r=%f area=%fn,r1,area);,#define PF(x)x*x/*#define PF(x)(x)*(x)*/*#define PF(x)(x)*(x)*/main()int a=2,b=3,c;c=PF(a+b)/PF(a+1);printf(nc=%d,c);,按第一种宏定义：c=a+b*a+b/a+1

8、*a+1；,按第二种宏定义：c=(a+b)*(a+b)/(a+1)*(a+1)；,按第三种宏定义：c=(a+b)*(a+b)/(a+1)*(a+1)；,注意替换时不求值，只是字符串的原样替换,#define MAX(x,y)xy?x:ymain()int n1,n2;float f1,f2;scanf(%d%d%f%f,程序举例：,经预编译宏替换后的printf语句如下：,printf(maxi=%dmaxf=%f,n1n2?n1:n2,f1f2?f1:f2);,7.2.3 终止宏定义,宏命令#undef用于终止宏定义的作用域。一般形式为：#unfine 宏名例如：#define area(r

9、)(PI*r*r)main()#undef area(r)func()由于在函数func()之前，使用#undef终止宏名area(r)的作用，在函数func()中area(r)不再起作用。#undef也可以用于函数内部。,7.2.4 带参数的宏替换与函数的主要区别,函数调用时，先求出实参表达式的值，然后代入 形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。,函数调用是在程序运行时处理的，分配临时的内 存单元。而宏替换则是在编译时进行的，在展开 时并不分配内存单元，不进行值的传递处理，也 没有“返回值”的概念。,函数中函数名及参数均有一定的数据类型，而宏 不存在类型问题，宏名及其参数无类型。,宏替

10、换不占运行时间，只占编译时间，而函数调 用则占运行时间。,例 宏替换与函数调用的区别。#define MUL(a,b)a+bint m(int a,int b)return(a*b);main()printf(“%dn”,MUL(1+2,5-4);printf(“%dn”,m(1+2，5-4);程序的运行结果为：73 原因显而易见，调用MUL宏时，计算的表达式是1+2*5-4，而调用m函数时，计算的表达式的是（1+2）*（5-4）。,7.3 条 件 编 译,一、使用宏定义的标识符作为编译条件,作用：当所指定的标识符已经被#define 命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1，否则编译程序段

11、2。,作用：当所指定的标识符已经被#define 命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1，,作用：当所指定的标识符未被#define 命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1，否则编译程序段2。,例1：#ifdef TURBO#define int int#else#define int short#endif,可用于实现程序在不同环境下的兼容性。,例2：#ifdef DEBUG printf(“x=%d,y=%dn”,x,y);#endif,可用于进行程序的调试。,调试过程中，在程序前面加#define DEBUG 调试完成后，将前面的#define DEBUG删除掉,二、使用常量表达

12、式的值作为编译条件,作用：当所指定的表达式为真（非零）时就编译程序段1，否则编译程序段2。,可以事先给定一定条件，使程序在不同的条件下执行不同的功能。,注意：#if和#endif必须配对使用。,带有#elif的条件编译,定义的一般形式为：#if 表达式1 程序段1#elif表达式2 程序段2#elif表达式3 程序段3#else 程序段n#endif 这里的#elif的含义是“else if”。,程序举例：用同一程序实现大小写字母转换（若定义UP转换为大写）,#include stdio.h#define UPmain()char s128;gets(s);#ifdef UP strupr(s

13、);#else strlwr(s);#endifputs(s);,例 输入一个口令，根据需要设置条件编译，使之在调试程序时，按原码输出；在使用时输出“*”号。,#define DEBUGvoid main()char pass80;int i=1;printf(nplease input password:);doi+;passi=getchar();#ifdef DEBUGputchar(passi);#elseputchar(*);#endifwhile(passi!=r);,例#ifdef和#ifndef的使用。#define TED 10main()#ifdef TEDprintf(“

14、hi tedn”);#elseprintf(“hi anyonen);#endif#ifndef RALPHprintf(“RALPH not definedn”);#endif,程序运行结果为：hi tedRALPH not defined,7.4 实训指导,实训内容运行下面的代码，查看不同宏定义所带来的结果。#include#define area1(a)a*a/*面积错误的宏定义*/#define area2(a)(a)*(a)/*面积正确的宏定义*/#define sum1(a)(a)+(a)/*求和错误的宏定义*/#define sum2(a)(a)+(a)/*求和正确的宏定义*/#

15、define max(x,y)(x)(y)?(x):(y)/*求最大值*/#define start 1#define stop 3#define step 1void main()int i,offset;offset=2;for(i=start;i=stop;i+=step)/*输出正确的面积值*/printf(The right square of%d=%dn,i+offset,area2(i+offset);/*输出错误的面积值*/printf(The wrong square of%d=%dn,i+offset,area1(i+offset);for(i=start;i=stop;i+=step)printf(Error add=%d,Right add=%dn,5*sum1(i),5*sum2(i);printf(Maximum of 2.8 and 3.2 is%fn,max(2.8,3.2);/*预处理判断C编译器是否定义了宏_STDC_*/#ifdef _STDC_ printf(ANSI C compliancen);#else printf(Not in ANSI C modeln);#endif,