C++程序设计第6章编译预处理.ppt

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1、第6章 编译预处理,目的与要求6.1 文件包含处理6.2 宏定义6.3 条件编译本章小结,目的与要求,通过本章学习，应理解编译预处理的概念。理解“文件包含”的概念，掌握文件包含命令的使用方法。理解宏定义的概念，掌握不带参数的宏定义命令和带参数的宏定义命令的使用方法。理解条件编译的概念，初步掌握条件编译命令的使用方法。,编译预处理概念,1.编译预处理的概念“编译预处理”是指在对源程序进行通常的编译之前，根据编译预处理程序所提供的预处理命令对源程序作相应的处理。2.C+的编译预处理命令 C+的预处理命令主要有以下三种：（1）文件包含（2）宏定义（3）条件编译,6.1 文件包含处理,1.定义：将另一

2、个头文件(.h)内容包含到本源文件中来称为文件包含处理。2.文件包含命令#include（1）命令格式：#include“文件名”或:#include（2）功能：将“文件名”所指文件内容读到当前文件中。作为当前文件的一个组成部分，即把文件的内容替代该#include命令行。,文件包含处理,【例6.1】输入两个整数a和b，输出其中较大的一个数。说明：（1）#include只能指定一个被包含文件。（2）文件包含是可以嵌套的。（3）在#include命令中，文件名可以用双引号或尖括号括起来。（4）文件包含命令可出现在程序中的任何位置。,例程,文件包含处理,文件包含的使用：（1）在程序文件要用到C+的

3、库函数时，必须把含有该库函数的头文件包含到本文件中。（2）在设计一个大型程序时，可将程序公用的一些数据结构、输出格式定义成头文件，然后在相应的处理程序中，用文件包含命令将相应的头文件包含进来。【例6.2】求矩形的对角线的长、周长和面积。,例程,6.2 宏定义,定义：用指定标识符（宏名）来代表一个字符串称为宏定义。6.2.1 不带参数的宏定义 1.命令格式：#define 字符串 2.功能：用宏名代替字符串。3.宏展开：在编译预处理时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。【例6.3】求圆的周长、面积及圆球的体积。,例程,不带参数的宏定义,说明：（1）宏名一般习惯用大写字母表示，以便与变量名相区

4、别；（2）使用宏名代替一个字符串，可以减少程序中重复书写某些字符串的工作量；（3）宏定义是用宏名代替一个字符串，仅作简单的替换；不作正确性检查；（4）宏定义不是C+语句，不必在行末加分号。如果加了分号，则会连同分号一起进行替换；（5）宏定义可出现在程序中的任何位置。通常，将宏定义放在源程序文件开始部分。宏名的作用域为从宏定义开始到本源程序文件结束。,不带参数的宏定义,（6）可以用#undef命令终止宏名的作用域，其一般格式为：#undef 标识符（7）在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名，即宏名可以层层替换。（8）对程序中用双引号括起来的字符串内的字符，即使与宏名相同，也不进行替换。（9）在同

5、一个作用域内，同一个宏名不能定义两次或两次以上；（10）宏定义与定义变量的含义不同，只作字符替换，不分配内存空间。【例6.4】求圆的周长、面积及圆球的体积。,例程,6.2.2 带参数的宏定义,1.命令格式：#define（参数表）字符串 2.功能：将带形参的字符串定义为一个带形参的宏名。3.宏调用：在编译预处理时将带实参的宏名用指定的字符串进行替换，并用实参替换形参，这被称为“宏调用”。【例6.5】求圆的周长、面积及圆球的体积。,例程,带参数的宏定义,说明：（1）带参数宏调用时，只是将语句中宏名后面括号内的实参代替#define命令行中的形参。当宏调用中包含的实参有可能是表达式时，在宏定义时要

6、用括号把形参括起来，以避免错误。（2）在宏定义时，在宏名与带参数的括号之间不能有空格，否则将空格以后的全部字符都作为无参宏所定义的字符串。,带参数的宏与函数的区别,注意：带参数的宏和函数的区别：（1）两者的定义形式不一样。宏定义中只给出形式参数，而不要指明每一个形式参数的类型；而在函数定义时，必须指定每一个形式参数的类型；（2）函数调用是在程序运行时进行的，分配临时的内存单元；而宏调用则是在编译前进行的，并不分配内存单元，不进行值的传递处理。（3）函数调用时，先求实参表达式的值，然后将值代入形参；而宏调用时只是用实参简单地替换形参；（4）函数调用时，要求实参和形参的类型一致；而宏调用时不存在类

7、型问题；（5）使用宏次数多时，宏展开后源程序变长，因为每一次宏展开都使源程序增长；而函数调用不使源程序变长。,6.3 条件编译,定义：对源程序的一部分内容指定编译条件称为条件编译。条件编译命令有三种格式。1.格式1（1）格式：#ifdef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif（2）功能：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2,或不编译。,条件编译,2.格式2（1）格式：#ifndef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif（2）功能：当所指定的标识符没有被#define命令定义过，则在程序编译阶段只编译程序段1；否

8、则编译程序段2,或不编译。,条件编译,3.格式3（1）格式：#if 表达式 程序段1#else 程序段2#endif（2）功能：当指定的表达式的值为真（非零）时，编译程序段1；否则编译程序段2，或不编译。,条件编译,说明：（1）条件编译命令与宏定义一样，可以出现在程序中的任何地方；（2）当把表达式的值作为条件编译的条件时，在编译预处理时，必须能求出表达式的值，即该表达式中只能包含一些常量的运算。（3）条件编译命令不仅可用于调试程序，也可用于文件包含命令中。【例6.6】使用条件编译命令解决由于文件包含而出现的变量重名问题。,例程,本章小结,1.“文件包含”处理“文件包含”是指将一个头文件或源程序

9、文件的内容包含到本文件中的操作。C+提供了#include命令用来实现“文件包含”处理。“文件包含”处理的一般格式为：#include 文件名 或：#include,2.宏定义,宏定义是用一个标识符（宏名）来代表一个字符串。有两种形式的宏定义，即不带参数的宏定义和带参数的宏定义。（1）不带参数的宏定义 不带参数的宏定义的一般格式为：#define 字符串（2）带参数的宏定义 带参数的宏定义的一般格式为：#define（参数表）字符串 注意：带参数的宏定义和函数的区别。,3.条件编译,“条件编译”就是对源程序的部分内容指定编译条件。有三种形式的条件编译命令。(1)格式1#ifdef 标识符 程序

10、段1#else 程序段2#endif,条件编译,(2)格式2#ifndef 标识符 程序段1#else 程序段2#endif(3)格式3#if 表达式 程序段1#else 程序段2#endif,例6.1(1),文件filemax.h的内容为：int max(int x,int y)int z;if(x=y)z=x;else z=y;return(z);,文件filemain.cpp的内容为：#include#include filemax.hvoid main(void)int a,b,m;coutab;m=max(a,b);coutmax=mendl;,例6.1(2),#include=y)

11、z=x;else z=y;return(z);,void main(void)int a,b,m;coutab;m=max(a,b);coutmax=cendl;,预编译预处理后，文件filemain.cpp变为如下形式：,返回,例6.2,#include#include void main(void)float a,b,p,l,s;coutab;p=sqrt(a*a+b*b);l=2*(a+b);s=a*b;cout长方形对角线=pendl;cout长方形周长=lendl;cout长方形面积=sendl;,程序执行后提示：输入长方形的边长：3 4 长方形对角线=5 长方形周长=14 长方形面

12、积=12,返回,例6.3,#include#define PI 3.14159void main(void)float r,l,s,v;coutr;l=2.0*PI*r;s=PI*r*r;v=4.0/3.0*PI*r*r*r;cout Perimeter=lendl;coutArea=sendl;coutVolume=vendl;,程序执行后提示：Input radious：10 Perimeter=62.8318 Area=314.159 Volume=4188.79,返回,例6.4,#include#define PI 3.14159#define R 10.0#define L 2*PI

13、*R#define S PI*R*R#define V 4.0/3.0*PI*R*R*Rvoid main(void)coutL=Lendl;coutS=Sendl;coutV=Vendl;,程序执行后输出：L=62.8318 S=314.159 V=4188.79,返回,例6.5,#include#define PI 3.14159#define L(r)2.0*PI*r#define S(r)PI*r*r#define V(r)4.0/3.0*PI*r*r*rvoid main(void)float radius,length,area,volume;coutradius;length=L

14、(radius);area=S(radius);volume=V(radius);,coutL=lengthendl;coutS=areaendl;coutV=volumeendl;,返回,例6.6(1),源文件exemple6_6.cpp的内容为：#include#include exemple6_6.h#define PI 3.14159#define R 6#define AREA R*R*PIfloat volume;void main(void)volume=4*PI*R*R*R/3;cout圆的面积=AREAendl;cout圆球体积=volumeendl;,头文件exemple6

15、_6.h内容为：#define R 6 float volume;,例6.6(2),预编译后的源文件为：#include#define R 6float volume;#define PI 3.14159#define R 6#define AREA R*R*PIfloat volume;void main(void)volume=4*PI*R*R*R/3;cout圆的面积=AREAendl;cout圆球体积=volumeendl;,编译出错,例6.6(3),采用条件编译命令后的头文件exemple6_6.h修改如下：#ifndef _EX_ H#define _EX_ H#define R

16、6 float volume;#endif,例6.6(4),采用条件编译命令后的源文件exemple6_6.cpp修改如下：#include#include“exemple6_6.h”#ifndef _EX_ H#define _EX_ H#define R 6 float volume;#endif#define PI 3.14159#define AREA R*R*PIvoid main(void)volume=4*PI*R*R*R/3;cout圆的面积=AREAendl;cout圆球体积=volumeendl;,例6.6(5),程序执行后输出：圆的面积=113.097 圆球体积=904.778,返回,