预处理命令

vv彭

发布于 2020-10-27 11:17:12

8030

发布于 2020-10-27 11:17:12

文章被收录于专栏：c#学习笔记

预处理命令

在接触#if、#undef这类预处理指令前，大部分都都接触过#define、#include等预处理命令，通俗来讲预处理命令的作用就是在编译和链接之前，对源文件进行一些文本方面的操作，比如文本替换、文件包含、删除部分代码等，这个过程叫做预处理（在编译之前对源文件进行简单加工）

（#define是一种宏定义命令，是预处理命令的一种）

#include（文件包含命令）

#include的用法有两种，尖括号<>和双引号""

第一种----尖括号

#include <stdio.h>

第二种----双引号

#include "stdio.h"

使用尖括号和双引号的区别在于头文件的搜索路径

尖括号：编译器会到系统路径下查找头文件

双引号：编译器会先在当前目录下查找头文件，如果没有找到，再到系统路径下查找

注意事项：

1、一个 #include 命令只能包含一个头文件

2、同一个头文件可以被多次引入，多次引入的效果和一次引入的效果相同，因为头文件在代码层面有防止重复引入的机制

3、头文件包含允许嵌套

（头文件只能包含变量和函数的声明，不能包含定义，否则在多次引入时会引起重复定义错误）

#define（宏定义命令）

格式：#define 标识符字符串

并不是所有情况下#define所定义的字符串都会被替换，有一种特殊情况：被替换的字符串在""内

代码示例：

1 #include <stdio.h>
2 
3 #define MAX 10
4 
5 int main()
6 {
7     printf("MAX");
8 }

还有需要注意的一点是，不管是在某个函数内，还是在所有函数之外（不太建议把#define写在函数内），#define作用域都是从定义开始直到整个文件结尾（这一点和typedef就区别很大）

#define（宏定义）----由预处理器来处理

typedef----在编译阶段由编译器处理

代码示例：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 void fun();
 4 int main()
 5 {
 6     #define MAX int
 7 
 8     MAX a = 10;
 9     printf("%d", a);
10     fun();
11 }
12 
13 void fun()
14 {
15     MAX b = 10;
16     printf("%d", b);
17 }

define与typedef作用域的的区别：

typedef：

如果放在所有函数之外，它的作用域就是从它定义开始直到文件尾

如果放在某个函数内，它的作用域就是从它定义开始直到该函数结尾

#define：

不管是在某个函数内，还是在所有函数之外，作用域都是从定义开始直到整个文件结尾（不管是typedef还是define，其作用域都不会扩展到别的文件，即使是同一个程序的不同文件，也不能互相使用）

这里说下题外话#define叫宏定义，但是在笔者的认识里对声明和定义的理解是：声明不分配内存，定义才分配内存，所以#define虽然名字里面有“定义”两个字，但并不占存储空间（为什么不叫宏声明···）

总结：#define和声明、定义都不同，宏定义不占内存空间，因为宏在预处理阶段就会被替换掉，到了编译的阶段是没有宏存在的，它在预编译阶段就被处理了

#undef

上文提到#define的作用域是从它声明开始到文件结尾，#undef就是取消之前的宏定义（也就是#define的标识符）

格式：#undef 标识符（注意：如果标识符当前没有被定义成一个宏名称，那么就会忽略该指令）

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6     printf("%d", MAX);
 7 #undef MAX
 8 #define    MAX 20
 9     printf("%d", MAX);
10 }

#if（条件编译）

#if的使用和if else的使用非常相似，一般使用格式如下

#if 整型常量表达式1 程序段1 #elif 整型常量表达式2 程序段2 #else 程序段3 #endif

执行起来就是，如果整形常量表达式为真，则执行程序段1，否则继续往后判断依次类推（注意是整形常量表达式），最后#endif是#if的结束标志

代码示例：

 1 #include "stdio.h"
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6     printf("MAX = %d\n", MAX);
 7 
 8 #if    MAX == 10
 9     printf("MAX已被定义\n");
10 #else 
11     printf("MAX未被定义\n");
12     #undef MAX
13     #define    MAX 20
14 #endif
15 
16 
17     printf("MAX = %d\n", MAX);
18 
19     return 0;
20 }

运行结果：

代码稍加修改：

 1 #include "stdio.h"
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6 #if    MAX == 1
 7     printf("MAX已被定义\n");
 8 #else 
 9     printf("MAX未被定义\n");
10     #undef MAX
11     #define    MAX 20
12 #endif
13 
14 
15     printf("MAX = %d\n", MAX);
16 
17     return 0;
18 }

运行结果：

#if命令要求判断条件为整型常量表达式，也就是说表达式中不能包含变量，而且结果必须是整数；而if后面的表达式没有限制，只要符合语法就行,这是#if和if的一个重要区别

#ifdef

#ifdef的作用是判断某个宏是否定义，如果该宏已经定义则执行后面的代码，一般使用格式如下

#ifdef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif

它的意思是，如果该宏已被定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译（这个和上面的#if一样最后都需要#endif），上述格式也可以不用#else，这一点上和if else相同

代码示例：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6 #ifdef MAX
 7     printf("MAX已被定义\n");
 8 #else 
 9     printf("MAX未被定义\n");
10     #undef MAX
11     #define    MAX 20
12 #endif
13 
14 
15     printf("MAX = %d\n", MAX);
16 
17     return 0;
18 }

#ifndef

#ifndef恰好和#ifdef相反

#ifndef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif

如果该宏未被定义，则对“程序段1”进行编译，否则对“程序段2”进行编译

代码示例：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6 #ifndef MAX
 7     printf("MAX未被定义\n");
 8 #else 
 9     printf("MAX已被定义\n");
10     #undef MAX
11     #define    MAX 20
12 #endif
13 
14 
15     printf("MAX = %d\n", MAX);
16 
17     return 0;
18 }

#elif

#elif相当于if else语句中的else if()语句，需要注意的是该语句是#elif，而不是#elseif

代码示例：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 int main()
 5 {
 6 #if MAX==0
 7     printf("MAX=0");
 8 #elif MAX==10
 9     printf("MAX=10\n");
10 #endif
11 
12     return 0;
13 }

#endif

#endif上面已经用过多次了，需要知道的就是#endif是#if, #ifdef, #ifndef这些条件命令的结束标志.这里就不再赘述了

上面说了8种预处理命令，下面再补充一个预处理函数（注意是函数且该函数有返回值）

defined函数

defined函数的作用是判断某个宏是否被定义,若该宏被定义则返回1，否则返回0，该函数经常与#if #elif #else配合使用，一般使用格式为：

defined 宏名

或

defined (宏名)----（个人建议，还是加上括号比较好）

上文提到有#ifdef、#ifndef来判断宏名是否被定义，乍一看defined有点多余，其实不然，#ifdef和#ifndef仅能一次判断一个宏名，而defined能做到一次判断多个宏名

代码示例：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 #define MIN 2
 5 #define AVE 6
 6 int main()
 7 {
 8 #if defined (MAX) && defined (MIN) && defined (AVE)
 9     printf("三个宏已全部定义\n");
10 #elif MAX==10
11     printf("三个宏未全部定义\n");
12 #endif
13 
14     return 0;
15 }

运行效果：

代码稍加修改：

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define MAX 10
 4 #define MIN 2
 5 //#define AVE 6
 6 int main()
 7 {
 8 #if defined (MAX) && defined (MIN) && defined (AVE)
 9     printf("三个宏已全部定义\n");
10 #elif MAX==10
11     printf("三个宏未全部定义\n");
12 #endif
13 
14     return 0;
15 }

运行结果：