C語言編譯預處理

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c語言編譯預處理

2019-11-06 14:35:32 -0800

預處理

c語言

c語言預處理是對源**進行初步轉換

**碼農有道

c源程式－>編譯預處理－>編譯－>優化程式－>匯程式設計序－>鏈結程式－>可執行檔案

其中編譯預處理階段，讀取c源程式，對其中的預處理指令（以#開頭的指令）和特殊符號進行處理。或者說是掃瞄源**，對其進行初步的轉換，產生新的源**提供給編譯器。

預處理過程先於編譯器對源**進行處理，讀入源**，檢查包含預處理指令的語句和巨集定義，並對源**進行轉換。預處理過程還會刪除程式中的注釋和多餘的空白字元。

在c語言的程式中可包括各種以符號#開頭的編譯指令，這些指令稱為預處理命令。預處理命令屬於c語言編譯器，而不是c語言的組成部分。通過預處理命令可擴充套件c語言程式設計的環境。

預處理指令是以#號開頭的**行。#號必須是該行除了任何空白字元外的第乙個字元。#後是指令關鍵字，在關鍵字和#號之間允許存在任意個數的空白字元。整行語句構成了一條預處理指令，該指令將在編譯器進行編譯之前對源**做某些轉換。

當乙個c語言程式由多個檔案模組組成時，主模組中一般包含main函式和一些當前程式專用的函式。程式從main函式開始執行，在執行過程中，可呼叫當前檔案中的函式，也可呼叫其他檔案模組中的函式。

如果在模組中要呼叫其他檔案模組中的函式，首先必須在主模組中宣告該函式原型。一般都是採用檔案包含的方法，包含其他檔案模組的標頭檔案。

檔案包含中指定的檔名即可以用引號括起來，也可以用尖括號括起來，格式如下：

#include 《檔名》

//或#include "檔名"

如果使用尖括號<>括起檔名，則編譯程式將到c語言開發環境中設定好的 include檔案中去找指定的檔案。

因為c語言的標準標頭檔案都存放在include資料夾中，所以一般對標準標頭檔案採用尖括號；對程式設計自己編寫的檔案，則使用雙引號。

如果自己編寫的檔案不是存放在當前工作資料夾，可以在#include命令後面加在路徑。

#include命令的作用是把指定的檔案模組內容插入到#include所在的位置，當程式編譯鏈結時，系統會把所有#include指定的檔案鏈結生成可執行**。檔案包含必須以#開頭，表示這是編譯預處理命令，行尾不能用分號結束。

#include所包含的檔案，其副檔名可以是「.c」,表示包含普通c語言源程式。也可以是「.h」,表示c語言程式的標頭檔案。c語言系統中大量的定義與宣告是以標頭檔案形式提供的。

使用#define命令並不是真正的定義符號常量，而是定義乙個可以替換的巨集。被定義為巨集的識別符號稱為「巨集名」。在編譯預處理過程時，對程式中所有出現的「巨集名」，都用巨集定義中的字串去代換，這稱為「巨集替換」或「巨集展開」。

在c語言中，巨集分為有引數和無引數兩種。

無引數的巨集

其定義格式如下：

#define 巨集名  字串

在以上巨集定義語句中，各部分的含義如下：

#表示這是一條預處理命令(凡是以「#」開始的均為預處理命令)。 define 關鍵字「define」為巨集定義命令。巨集名是乙個標示符，必須符合c語言標示符的規定，一般以大寫字母標識巨集名。字串可以是常數，表示式，格式串等。在前面使用的符號常量的定義就是乙個無引數巨集定義。

注意：預處理命令語句後面一般不會新增分號，如果在#define最後有分號，在巨集替換時分號也將替換到源**中去。在巨集名和字串之間可以有任意個空格。

#define pi 3.141592

#include #define pi 3.14
int main()

執行預編譯指令gcc -e -o pre1.e pre1.c，得到預處理pre1.e檔案，如下：

# 5 "pre1.c"
int main()

可見pi被替換為了3.14

巨集定義是巨集名來表示乙個字串，在巨集展開時又以該字串取代巨集名。這只是一種簡單的代換，字串中可以含任何字元，可以是常數，也可以是表示式，預處理程式對它不作任何檢查。如有錯誤，只能在編譯已被巨集展開後的源程式時發現。

巨集定義允許巢狀，在巨集定義的字串中可以使用已經定義的巨集名。在巨集展開時由預處理程式層層替換。

習慣上巨集名用大寫字母表示，以方便與變數區別。但也可以用小寫字母。

帶引數的巨集

#define命令定義巨集時，還可以為巨集設定引數。與函式中的引數類似，在巨集定義中的引數為形式引數，在巨集呼叫中的引數稱為實際引數。對帶引數的巨集，在呼叫中，不僅要巨集展開，還要用實參去代換形參。

帶參巨集定義的一般形式為：

#define 巨集名(形參表) 字串

在定義帶引數的巨集時，巨集名和形參表之間不能有空格出現，否則，就將巨集定義成為無引數形式，而導致程式出錯。

#define max(x,y)  ((x)>(y)?(x):(y))

以上的巨集定義中，如果x的值大於y，得到x，否則得到y。

#include #define max(a,b) ((a>b)?a:b)
int main()

執行gcc -e -o pre2.e pre2.c並檢視

# 5 "pre2.c"
int main()

帶參的巨集和帶參的函式相似，但其本質是不同的。使用帶參巨集時，在預處理時將程式源**替換到相應的位置，編譯時得到完整的目標**，而不進行函式呼叫，因此程式執行效率要高些。而函式呼叫只需要編譯一次函式，**量較少，一般情況下，對於簡單的功能，可使用巨集替換的形式來使用。

帶引數的巨集不容易理解，所以，在實際開發中，我不建議使用帶引數的巨集。

條件編譯有多種格式，在這裡我只介紹最常用的兩種格式#ifdef和#ifndef。

#ifdef

#ifdef 識別符號程式段 1 #else 程式段 2

#endif

其意義是，如果#ifdef後面的識別符號已被定義過，則對「程式段1」進行編譯；如果沒有定義識別符號，則編譯「程式段2」。一般不使用#else及後面的「程式2」。

#include #define linux
int main()

# 5 "pre3.c"
int main()

#ifndef

而#ifndef的意義與#ifdef相反，其格式如下：

#ifndef 識別符號程式段 1 #else 程式段 2

#endif

其意義是，如果未定義識別符號，則編譯「程式段1」；否則編譯「程式段2」

在實際開發中，程式設計師用#ifndef來防止標頭檔案被重複包含。

開啟/usr/include/stdio.h，第一條有效行的**是#ifndef _stdio_h，接下來是#define _stdio_h 1，最後一行是#endif。

程式設計師自定義的標頭檔案，我們也會這麼寫，如：

如果標頭檔案被包含多次，就表示標頭檔案中的函式被多次宣告，全域性變數被多次定義，在以前的c語言編譯器中，這是不允許的，編譯時會報錯，但是，現在的部分編譯器比較智慧型，多次定義全域性變數或多次宣告函式也不會報錯。這些新的特徵讓我這個老傢伙很不適應。

#undef

#undef取消已定義的識別符號。

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