C語言預處理和巨集定義

今天分享一點c語言的預處理還有巨集相關的內容。

預處理和巨集定義

一、乙個c程式的誕生

1、預編譯階段（.c-->.i）

2、編譯階段（.i-->.s）

3、彙編階段（.s-->.o）

4、鏈結階段（該程式的所有.o-->.exe）

1、c語言中部分內建巨集

2、巨集的功能

（1）、使用巨集定義常量

（2）、使用巨集重新命名運算子

（3）、使用巨集重新定義關鍵字的別名

（4）、巨集還能定義一段**片段

（5）、巨集還可以作為「編譯開關」

（6）、使用巨集完成算數表示式

三、預處理指令

1、#if 和 #elif

2、#ifdef

3、#ifndef

4、#if defined

5、#undef

當我們寫好乙個一段c語言的**並且按下編譯並執行這個按鈕時，它共經歷了這樣幾個過程：

該階段主要進行這幾個操作，巨集替換、標頭檔案的展開、預編譯指令的處理等。

編譯器將 .i 檔案翻譯成文字檔案 .s ，每條語句都以標準的文字格式確切描述一條低階機器語言指令；也是在這乙個階段進行語法語義的分析檢查。

彙編器將 .s 檔案翻譯成機器語言指令。把這些指令打包成可重定位目標檔案，即 .o 檔案。這裡 .o 是乙個二進位制檔案，前面兩個階段都還有字元。

將剛才生成的還有有標頭檔案庫中的 .o 檔案以某種方式合併到乙個 .o 檔案中（這個檔案是主函式所在的那個 .o 檔案），在經過一系列處理（如：合併段表，符號表的合併和符號表的重定位等）生成乙個 .exe 檔案。

巨集名功能

_ _file_ _

進行編譯的原始檔

_ _line_ _

檔案當前的行號

_ _date_ _

檔案被編譯的日期

_ _time_ _

檔案被編譯的時間

_ _stdc_ _

如果編譯器遵循ansi c，其值為1，否則未定義

注意，這裡是兩個下劃線，中間沒有空格。

//這些基本都是語言內建的巨集
//預定義符號是預處理的一部分，所以顯示的都是編譯時候的資訊而不是執行時候的資訊
printf("file:%s\n", __file__);//進行編譯的原始檔
printf("line:%d\n", __line__);//當前編譯的行號
printf("date:%s\n", __date__);//檔案被編譯的日期
printf("time:%s\n", __time__);//檔案被編譯的時間
//printf("stdc:%d\n", __stdc__);//編譯器是否遵循ansi c，如果遵循其值為1，否則不遵循，顯然vs不遵循

執行結果如下：

首先得知道巨集在實際的使用中是一種簡單的文字替換

例如：#define size 10

int a = size;

在預處理階段，將檔案中所有出現 size 的地方全部換成 10 ，於是int a = size; 被替換為int a = 10;

正是因為巨集獨特的特點，所以我們可以使用巨集完成很多事情。

// 1. 使用巨集定義常量 #define size 10

// 2. 使用巨集給運算子重新命名
#define and &&
#define or ||

// 3. 使用巨集重新定義關鍵字的別名. #define uint unsigned int

在某些場景，我們可能會頻繁的使用一些**片段，例如：

實際開發中經常有這種需求：

如果程式執行成功，就繼續往下走如果程式執行失敗，就結束程式

int main()
ret = enterroom();
if (ret == 0) 
ret = startmatch();
if (ret == 0) 
ret = acceptgame();
if (ret == 0) 
return 0;
}

我們發現這個**中多次出現了

if (ret == 0)

為了使**更為簡潔，我們可以使用巨集定義：

// 5. 巨集還能定義一段**片段
#define check(ret) if (ret == 0) 
int main()

注意 \ 在c語言中還有換行的意思。

這裡和函式很像，但是這裡千萬不能寫成函式。因為函式執行完之後只是退出它本身，但是我們這裡的需求是退出主函式。

某些巨集可以根據條件讓一些**能編譯或者不編譯。

_crt_secure_no_warnings

這個巨集想必使用vs 編譯器的同學們應該不陌生，沒有這個巨集的定義的時候, vs 就會多編譯一些對於 scanf 等函式安全檢查的邏輯；有這個巨集定義, 相關的檢查**就不被編譯了。

需要注意的是，這個巨集的宣告應該在 stdio.h 這個標頭檔案的上面，因為這個標頭檔案包含了 scanf 等函式的宣告。

比如我們想要算平方，就可以直接用巨集來定義：

#define square( x ) x * x

那這樣的定義方法可行嗎？

square( 5+1 )為多少？我們想要的結果是 6 的平方 36 ，但是巨集在編譯的過程中實際上是文字替換結果為 5+1*5+1，結果為11，所以我們需要給每乙個可能出現問題的地方加上括號。

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

這樣就萬無一失了。

**大概長這樣：

#if 整型常量表示式1 程式段1 #elif 整型常量表示式2 程式段2 #elif 整型常量表示式3 程式段3 #else 程式段4 #endif

這段**的意思是：「表示式1」的值為真（非0），就對「程式段1」進行編譯，否則就計算「表示式2」，結果為真的話就對「程式段2」進行編譯，為假的話就繼續往下匹配，直到遇到值為真的表示式，或者遇到 #else。這一點和 if else 非常類似。

**大概長這樣

#ifdef 巨集名程式段1 #else 程式段2 #endif

它的意思是，如果當前的巨集已被定義過，則對「程式段1」進行編譯，否則對「程式段2」進行編譯。

**大概長這樣

#ifndef 巨集名程式段1 #else 程式段2 #endif

與 #ifdef 相比，僅僅是將 #ifdef 改為了 #ifndef。它的意思是，如果當前的巨集未被定義，則對「程式段1」進行編譯，否則對「程式段2」進行編譯，這與 #ifdef 的功能正好相反。

需要注意的是，#if 後面跟的是「整型常量表示式」，而 #ifdef 和 #ifndef 後面跟的只能是乙個巨集名，不能是其他的。

**大概長這樣

#if defined 巨集名 **段#endif

判斷該巨集有沒有被定義，如果有則執行**段，否則跳過，可以在改變巨集的值之前進行判斷。

#undef 巨集名

這個指令用於移除巨集定義，當乙個現存的巨集需要被重新定義的時候，先移除它。

這個指令經常和上面的#if defined一起使用，我們可以看下面的例子：

#define b 20 #if defined b //判斷巨集b是否被定義 #undef b //若被定義，則撤銷定義 #endif #define b 200 //改變巨集的值

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