topic 1: C预处理器 / The C Preprocessor

1.1 概念 / Concept

预处理是编译执行的第一步；

虽然不是C语句，但是可以出现在程序的任何地方；

可提高代码移植性，为编译器的第二步编译提供中间文件（条件编译）；

函数定义为宏时，可以避免调用函数所需的运行时开销；

1.2 文件包含 / File Inclusion

#include <linux/kernel.h>//使用<name.h>一般表示IDE提供的库头文件；

#include "scull.h"//"name.h"表示自己编写的工程头文件；

编译器预处理器根据不同写法，进行不同路径搜索：<name.h>IDE设定的搜索路径查找所需头文件，"name.h"在源文件所在位置查找该头文件，如果找不到，就去工程设置路径中去查找；（规则同具体实现有关）

预编译中，都会把这些文件名中的内容，进行展开替换；文件包含#include伪指令将所有的声明捆绑在一起，保证了所有源文件具有相同的视野；如果修改了一个头文件，则与之有依赖关系的源文件都必须重新编译；

自定义头文件常用格式：

//hello.h

#ifndef __HELLO_H__

#define __HELLO_H__

. . . //#include <others.h> 

. . . //#define PI 3.1415926

. . . //struct、extern、inline。。。

#endif

1.3 宏替换 / Macro Substitution 

#define 名字 替换文本

#define EEPROM_READ(type, addr) eeprom_read(&type, addr, sizeof(type))

其中void eeprom_read(void *type, int addr, int len)  //len = sizeof(type);

1）如果替换文本较长，可以在行末尾加反斜杠 \ ;

#define swap(t, x, y) {t _z;\

_z = y;\

y = x; \

x = _z; }  

note: 上面例子以_z不作为变量名为假设前提的；

2)  替换只对记号进行，对括在引号中的字符串不起作用，对变量名中包含替换字符的，也不进行替换；

3）宏定义里面，要对每一个变量用括号括起来；

4）注意：宏的副作用（在对数据类型进行起别名的时候，最好用 typedef，而不使用define，避免出错）

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

max(i++, j++) /* error */

因为宏展开后，一个变量，重复计算了俩次，产生错误；

5）#undef 名字 取消名字的宏定义

6）参数名以#作为前缀，结果将扩展为由实际参数替换该参数的带引号的字符串

调试打印宏：#define dprint(expr) printf(#expr " = %gn", expr) 

dprint（x/y) 等价于 printf("x/y = %g\n", x/y);

7) 连接参数：##运算符。如果替换文本中的参数与##相邻，则##与其前后的空白符将被删除

#define paste(front, back) front ## back

paste(name, 1)的结果将建立记号 name1；

1.4 条件包含 / Conditional Inclusion

1）控制预处理器选择不同的代码段作为compiler的输入，产生不同的目标代码；

2）#ifdef、#ifndef 

#ifdef XXX

...do something;

#endif

3) #if #elif #else #endif

#if 常量表达式

。。。

#elif 

。。。

#else

。。。

#endif

4） defined（名字）：当 名字已经定义时，值为1；否则为0；

#if !defined(__HELLO_H__)    

#define __HELLO_H__

...

#endif

note：类似#ifndef；

1.5 预定义符号常量

1）ANSI C预定义符号常量，不能用#define重新定义，也不能用#undef取消；可以换名字

#define THIS_FILE __FILE__

2）__LINE__ : 引用该符号的语句的代码行号；

3)   __FILE__ : 引用该符号的语句的源文件名称；

4)__DATE__ ：字符串日期

5)__TIME__ ：字符串时间；

6)__STDC__: 标示当前环境；

 

1.6 总结

 

    预编译器的功能就是完成文本的简单替换，和选择希望编译的代码段（或者变量）进入到编译阶段；

 

    skill 1：（参见uc-os-ii.h)

    #ifdef OS_GLOBALS
    #define OS_EXT
    #else
    #define OS_EXT extern
    #endif

        note: 如果在文件中，定义了OS_GLOBALS，就是空，所以会分配内存；如果没有定义名字，就使用extern；

 

    const关键字可以进行类型检查，所以人们建议多使用const，少使用define；但是define在C中还是用的非常多的；