你必须知道的C语言预处理的问题详解
你必须知道的C语言预处理的问题详解
发布时间:2016-12-28 来源:查字典编辑
摘要:C语言预处理器执行宏替换、条件编译和文件包含。通常采用以“#”为行首的提示。下面是C语言预处理的应用场合:1.三字母词(TrigraphSe...

C语言预处理器执行宏替换、条件编译和文件包含。通常采用以“#”为行首的提示。下面是C语言预处理的应用场合:

1.三字母词(Trigraph Sequences)

C源程序的字符集被包含在7位的ASCII字符集中,但是它是ISO 646-1983 Invariant Code Set的超集。为了让程序可以在缩减集(reduced set)中呈现出来,下面的三字母词会被替换成相应的单字符.

三字母词 单字符
??= #
??/
??' ^
??( [
??) ]
??! |
??< {
??> }
??- ~

替换发生在任何其他处理之前。

例如:如果你尝试打印字符串"what??!"

复制代码 代码如下:

printf("what??!n");

会得到字符串"what|"。

如果你这样注释代码,结果会让你意外:

复制代码 代码如下:

// Will the next line be executed?????????????/

a++;

a++并不会执行。前提是你知道的作用。

注意:由于编译器对ANSI C的支持不一样,有些编译器会把三字母词当普通字符处理,你需要给编译选项加上“-trigraphs”

2.行拼接

以反斜杠""结尾的行会把该行和下一行拼接成一行(预处理器做的工作就是把该反斜杠'""和接着的换行字符'n'删除)。[''称为续行符]

例如你可以这样写

复制代码 代码如下:

/

* is a legal comment. *

/

3.宏定义和展开

a)简单宏替换

简单宏替换使程序中能用一个标识符来表示一个单词串,指令形式为:

复制代码 代码如下:

#define 标识符 单词串

标识符(称为宏名)被定义为后面的单词串;单词串(简称串)是任意以换行结束的用于替换程序中该标识符的正文。如果串太长需要写成多行,则除了最后一行外每一行末尾都要有一个续行符(即添加一个“”后回车)。

注意:字符串常数中出现的与宏名相同的字符串不在替换之列。例如:

复制代码 代码如下:

#define YES 1

printf("YES"); // 输出 YES,而不是1

b)带参数的宏替换

预处理指令的形式为:

复制代码 代码如下:

#define 标识符(标识符,标识符,...,标识符) 单词串

“标识符(标识符,标识符,...,标识符)”是被定义的宏,()外面的标识符称为宏名,()中的标识符是宏的形式参数;宏名与其后的()之间不能有空白符。

例如:

复制代码 代码如下:

#define max(a,b) ((a)>(b)? (a): (b))

♦操作符#和##

操作符#把其后的串变成双引号包围的串;

操作符##把两个标志符拼在一起,形成一个新的标识符

复制代码 代码如下:

#define str(expr)#expr

#define cat(x,y) x ## y

int ab=12;

printf(str(hello world!));// 会被替换成 printf("hello world!");

printf("ab=%dn", cat(a,b)); // 会被替换成 printf("ab=%dn", ab); 输出 ab=12

♦宏替换时的顺序

复制代码 代码如下:

#include <stdio.h>

#define f(a,b)a##b

#define g(a)#a

#define h(a)g(a)

int main()

{

printf("%sn", h(f(1,2)));

printf("%sn", g(f(1,2)));

return 0;

}

输出结果是12和f(1,2)。为什么会这样呢,宏的解开不像函数,由里到外。

(1)在""内的宏名或宏参数名不被替换

(2)宏替换顺序:一个带参数的宏内部调用另一个宏,参数也是一个宏,则先替换外层的宏,再替换外层宏的参数,最后替换内层宏。

知道这些规则对于出现上面的结果就不难理解了。

温馨提示:在写带参数的宏替换指令时,推荐的做法时将单词串中的每一个参数都用()括起来,整个表达式也要用()括起来;否则,替换结果可能不是你想要的,例如:

复制代码 代码如下:

#define sqr(x) x * x

// 如果程序中的宏的引用形式为

sqr(3.0+1.0); // 经预处理后会被替换为 3.0 + 1.0 * 3.0 + 1.0

结果与你的原意(3.0+1.0)*(3.0+1.0)不等价

c)取消宏定义

复制代码 代码如下:

#undef 标识符

会使宏名标识符失去定义。如果#undef 一个没有定义过的标识符 也不会引发错误。

4.文件包含

复制代码 代码如下:

#include <filename> // 引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索)

#include "filename" // 引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索)

#include 标识符 // 标识符是由#define 定义的<filename>或"filename"的宏名

5.条件编译

条件编译指令格式如下:

复制代码 代码如下:

if-line 正文

[#elif 常量表达式 正文]

...

[#else 正文]

#endif

if-line为下面中的任意一种形式:

(1)#if 常量表达式

(2)#ifdef 标识符

(3)#ifndef 标识符

♦defined操作符用来判断标识符是否定义过。形式如下:

defined identifier

defined (identifier)

下面的

#ifdef identifier

#ifndef identifier

等价于

#if defined identifier

#if ! defined identifier

6.行控制

行控制指令有下列两种形式

(1)#line n "filename"

(2)#line n

行控制预处理功能为其他产生C源程序的预处理程序(例如数据库系统中的宿主C预编译程序)在跟踪被处理程序(例如被宿主C预编译程序处理的扩展名为.pc的预编译源程序)的行号时提供方便,便于最终用户的源程序查错和该错。它会使编译器相信n(十进制正整数)为下一个源程序行的行号,“filename”会被当作当前文件名。

7.生成错误

#error error_messageopt

让编译器输出错误信息error_message

8.Pragmas

#pragma token-sequenceopt

#pragma是编译程序实现时定义的指令,它允许由此向编译程序传入各种指令。例如,一个编译程序可能具有支持跟踪程序执行的选项,此时可以用#pragma语句选择该功能。编译程序忽略其不支持的#pragma选项。#pragma提高C源程序对编译程序的可移植性。

9.空指令

形如

#

没有任何作用

10.预定义宏

C语言规范了5个固有的预定义宏,他们分别是

__LINE__当前源程序的行号

__FILE__正在编译的程序的文件名

__DATE__编译的日期字符串,形如"Mmm dd yyyy"

__TIME__编译的时间字符串,形如"hh:mm:ss"

__STDC__如果__STDC__的内容是十进制常数1,则表示编译程序的实现符合标准C

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