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C語言:前處理器

這是很基礎的教程,我只是寫給自己看,作為一個學習筆記記錄一下,如果正在閱讀的你覺得簡單,請不要批評,可以關掉選擇離開

如何學好一門程式語言

  • 掌握基礎知識,為將來進一步學習打下良好的基礎。
  • 上機實踐,通過大量的例題學習怎麼設計演算法,培養解題思路。
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C 前處理器不是編譯器的組成部分,前處理器只不過是一個文字替換工具而已,它們會指示編譯器在實際編譯之前完成所需的預處理。我們將把 C 前處理器(C Preprocessor)簡寫為 CPP。

所有的前處理器命令都是以井號(#)開頭。它必須是第一個非空字元,一般前處理器指令應從第一列開始。

下面列出了所有重要的前處理器指令:

指令描述
#define 定義巨集
#include 包含一個原始碼檔案
#undef 取消已定義的巨集
#ifdef 如果巨集已經定義,則返回真
#ifndef 如果巨集沒有定義,則返回真
#if 如果給定條件為真,則編譯下面程式碼
#else #if 的替代方案
#elif 如果前面的 #if 給定條件不為真,當前條件為真,則編譯下面程式碼
#endif 結束一個 #if……#else 條件編譯塊
#error 當遇到標準錯誤時,輸出錯誤訊息
#pragma 使用標準化方法,向編譯器釋出特殊的命令到編譯器中

例項

下面指令告訴 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替換為 20。使用#define定義常量來增強可讀性。

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

下面指令告訴 CPP 從系統庫中獲取 stdio.h,並新增文字到當前的原始檔中。

#include <stdio.h>

下面指令告訴 CPP 從本地目錄中獲取myheader.h,並新增內容到當前的原始檔中。

#include "myheader.h"

下面指令告訴 CPP 取消已定義的 FILE_SIZE,並定義它為 42。

#undef  FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42

下面指令告訴 CPP 只有當 MESSAGE 未定義時,才定義 MESSAGE 為 "You wish!"。

#ifndef MESSAGE
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

下面指令告訴 CPP 如果定義了 DEBUG,則執行處理語句。在編譯時,如果您向 gcc 編譯器傳遞了-DDEBUG開關量,這個指令就非常有用。如果定義了 DEBUG,我們就可以在編譯期間隨時開啟或關閉除錯。

#ifdef DEBUG
   /* Your debugging statements here */
#endif

預定義巨集

ANSI C 定義了許多巨集。在程式設計中您可以使用這些巨集,但是不能直接修改這些預定義的巨集。

巨集描述
__DATE__ 當前日期,一個以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字元常量。
__TIME__ 當前時間,一個以 "HH:MM:SS" 格式表示的字元常量。
__FILE__ 這會包含當前檔名,一個字串常量。
__LINE__ 這會包含當前行號,一個十進位制常量。
__STDC__ 當編譯器以 ANSI 標準編譯時,則定義為 1。
#include <stdio.h>

int main(){
    printf("File :%s\n", __FILE__);
    printf("Date :%s\n", __DATE__);
    printf("Time :%s\n", __TIME__);
    printf("Line :%d\n", __LINE__);

    return 0;
}

預處理運算子

巨集延續運算子(\)

  一個巨集通常寫在一個單行上。但是如果巨集太長,一個單行容納不下,則使用巨集延續運算子(\)。例如:

#define  message_for(a, b)  \
    printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

字串常量化運算子(#)

  當需要把一個巨集的引數轉換為字串常量時,則需要 使用字串常量化運算子(#)。

#include <stdio.h>

#define  message_for(a, b)  \
    printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void){
   message_for(Carole, Debra);
   return 0;
}
Carole and Debra: We love you!
結果

標記貼上運算子(##)

巨集定義內的標記貼上運算子(##)會合並兩個引數。它允許在巨集定義中兩個獨立的標記被合併為一個標記。例如:

#include <stdio.h>

#define tokenpaster(n) \
    printf ("token" #n " = %d", token##n)   // token##n 會連線到 token34

int main(void) {
    int token34 = 40;

    tokenpaster(34);
    return 0;
}
token34 = 40
結果

defined() 運算子

  前處理器defined運算子是用在常量表達式中的,用來確定一個識別符號是否已經使用 #define 定義過。如果指定的識別符號已定義,則值為真(非零)。如果指定的識別符號未定義,則值為假(零)。

#include <stdio.h>

#if !defined (MESSAGE)
    #define MESSAGE "You wish!"
#endif

int main(void){
    printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);
    return 0;
}
Here is the message : You wish!
結果

引數化的巨集

CPP 一個強大的功能是可以使用引數化的巨集來模擬函式。例如,下面的程式碼是計算一個數的平方:

#define square(x) ((x) * (x))

// 等效與下面程式碼
int square(int x) {
   return x * x;
}

在使用帶有引數的巨集之前,必須使用#define指令定義。引數列表是括在圓括號內,且必須緊跟在巨集名稱的後邊。巨集名稱和左圓括號之間不允許有空格。例如:

#include <stdio.h>

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main(void){
    printf("20和10的最大值是:%d\n", MAX(10, 20));    // 20
    return 0;
}

參考

菜鳥教程