黑马程序员——零基础学习iOS开发——09 预处理指令

来源：互联网发布：数据对比分析方法编辑：程序博客网时间：2024/05/22 02:13

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一、预处理指令简介

1.C语言在对源程序进行编译之前，会先对一些特殊的预处理指令作解释(比如之前使用的#include文件包含指令)，产生一个新的源程序(这个过程称为编译预处理),之后再进行通常的编译

2.为了区分预处理指令和一般的C语句，所有预处理指令都以符号"#"开头，并且结尾不用分号

3.预处理指令可以出现在程序的任何位置，它的作用范围是从它出现的位置到文件尾。习惯上我们尽可能将预处理指令写在源程序开头，这种情况下，它的作用范围就是整个源程序文件

4.C语言提供的预处理指令主要有：宏定义、文件包含、条件编译

二、预处理指令——宏定义

1.不带参数的宏定义

1）一般形式

#define 宏名字符串

比如#define ABC10

右边的字符串也可以省略，比如#define ABC

2）作用

它的作用是在编译预处理时，将源程序中所有"宏名"替换成右边的"字符串"，常用来定义常量。

接下来写个程序根据圆的半径计算周长

#include <stdio.h>  // 源程序中所有的宏名PI在编译预处理的时候都会被3.14所代替 #define PI 3.14  // 根据圆的半径计radius算周长 float girth(float radius) {     return 2 * PI *radius; }  int main () {     float g = girth(2);          printf("周长为：%f", g);     return 0; }

在第4行定义了一个叫PI的宏，在编译预处理之后，第8行中的2 * PI *radius就会变成2 *3.14 * radius。

3）使用习惯与注意

1>宏名一般用大写字母，以便与变量名区别开来，但用小写也没有语法错误。

2>对程序中用双引号扩起来的字符串内的字符，不进行宏的替换操作。

3>在编译预处理用字符串替换宏名时，不作语法检查，只是简单的字符串替换。只有在编译的时候才对已经展开宏名的源程序进行语法检查。

<span style="font-size:12px;">#define I 100int main (){    // 在做编译预处理的时候，不管语法对不对，第5行的I都会被替换为100。不过在编译的时候就会报第4行的错。    int i[3] = I;    return 0;}</span>

4）宏名的有效范围是从定义位置到文件结束。如果需要终止宏定义的作用域，可以用#undef命令

#define PI 3.14#undef PI// PI这个宏在第1行到第8行之间是有效的，第8行后就无效了

5）定义一个宏时可以引用已经定义的宏名

#define R  3.0#define PI 3.14#define L  2*PI*R#define S  PI*R*R

2.带参数的宏定义

1）一般形式

#define 宏名(参数列表)字符串

2）作用

在编译预处理时，将源程序中所有宏名替换成字符串，并且将字符串中的参数用宏名右边参数列表中的参数替换

#include <stdio.h>#define average(a, b) (a+b)/2int main (){    int a = average(10, 4);        printf("平均值：%d", a);    return 0;}

第3行中定义了一个带有2个参数的宏average，第7行其实会被替换成：int a = (10 +4)/2;，输出结果为：。是不是感觉这个宏有点像函数呢？

3.使用注意

1）宏名和参数列表之间不能有空格，否则空格后面的所有字符串都作为替换的字符串

#define average (a, b) (a+b)/2int main (){    int a = average(10, 4);    return 0;}

2）带参数的宏在展开时，只作简单的字符和参数的替换，不进行任何计算操作。所以在定义宏时，一般用一个小括号括住字符串的参数，以免导致计算结果不是我们想要的结果。

如果定义宏的时候不用小括号括住参数：

#include <stdio.h>#define D(a) 2*aint main (){    // 由于第三行字符串中a没有加括号，D(3+4)将被替换成 2*3+4,而我们想要的却是2*(3+4)    int b = D(3+4);        printf("%d", b);    return 0;}

4.与函数的区别

从整个使用过程可以发现，带参数的宏定义，在源程序中出现的形式与函数很像。但是两者是有本质区别的：

1）宏定义不涉及存储空间的分配、参数类型匹配、参数传递、返回值问题

2）函数调用在程序运行时执行，而宏替换只在编译预处理阶段进行。所以带参数的宏比函数具有更高的执行效率

三、预处理指令——条件编译

在很多情况下，我们希望程序的其中一部分代码只有在满足一定条件时才进行编译，否则不参与编译(只有参与编译的代码最终才能被执行)，这就是条件编译。

1.基本用法

#if 条件1...code1...// 代码段1#elif 条件2...code2...// 代码段2#else...code3...// 代码段3#endif

1>如果条件1成立，那么编译器就会把#if与 #elif之间的code1代码编译进去（注意：是编译进去，不是执行，很平时用的if-else是不一样的）

2>如果条件1不成立、条件2成立，那么编译器就会把#elif与 #else之间的code2代码编译进去

3>如果条件1、2都不成立，那么编译器就会把#else与 #endif之间的code3编译进去

4>注意，条件编译结束后，要在最后面加一个#endif，不然后果很严重(自己思考一下后果)

5> #if和 #elif后面的条件一般是判断宏定义而不是判断变量，因为条件编译是在编译之前做的判断，宏定义也是编译之前定义的，而变量是在运行时才产生的、才有使用的意义

2.举个例子

#include <stdio.h>#define MAX 11int main (){#if MAX == 0    printf("MAX是0");#elif MAX > 0    printf("MAX大于0");#else    printf("MAX小于0");#endif    return 0;}

在第3行定义了一个宏MAX，当然在开发中这个MAX可能被定义在其他头文件中，现在只是为了方便演示，就写到main函数上面了。注意第7到第13行的条件编译语句。

由于MAX为11，所以#elif的条件成立，第10行代码将会被编译进去，其实编译预处理后的代码是这样的：

/*stdio.h文件中的内容将会代替#include <stdio.h>的位置*/  int main () {     printf("MAX大于0");     return 0; }

3.其他用法

1）#if defined()和#if !defined()的用法

// #if 和 #elif后面的条件不仅仅可以用来判断宏的值，还可以判断是否定义过某个宏。比如：#if defined(MAX)     ...code...#endif// 如果前面已经定义过MAX这个宏，就将code编译进去。它不会管MAX的值是多少，只要定义过MAX，条件就成立。// 条件也可以取反：#if !defined(MAX)     ...code...#endif// 如果前面没有定义过MAX这个宏，就将code编译进去。

tips：#endif 很重要，如果不写后果很严重。是什么后果？自己想一下吧。

2）#ifdef和#ifndef的使用

#ifdef的使用和#if defined()的用法基本一致

#ifdef MAX     ...code...#endif// 如果前面已经定义过MAX这个宏，就将code编译进去。

#ifndef又和#if !defined()的用法基本一致

#ifndef MAX     ...code...#endif// 如果前面没有定义过MAX这个宏，就将code编译进去。

四、预处理指令——文件包含

1.基本概念

其实我们早就有接触文件包含这个指令了，就是#include，它可以将一个文件的全部内容拷贝另一个文件中。

2.一般形式

1）第一种形式：#include <文件名>

直接到C语言库函数头文件所在的目录中寻找文件

2）第二种形式：#include "文件名"

系统会先在源程序当前目录下寻找，若找不到，再到操作系统的path路径中查找，最后才到C语言库函数头文件所在目录中查找

3.使用注意

1）#include指令允许嵌套包含，比如a.h包含b.h，b.h包含c.h，但是不允许递归包含，比如 a.h 包含 b.h，b.h包含 a.h。

2）使用#include指令可能导致多次包含同一个头文件，降低编译效率

例如：one.h文件中声明了one函数；two.h文件中文件包含了one.h，并且声明了two函数；

现在main函数要调用one和two这两个函数，但写main函数的人不一定知道two.h中已经包含了one.h，所以我们很可能会同时包含one.h和two.h。

预编译过后，main.c文件中的代码是这样的：

#include <stdio.h>// 第3行是原来的 #include "one.h"void one();// 第5、6行是原来的 #include "two.h"void one();void two();int main(){    one();    two();        return 0;}

这样的结果是，one函数被声明了两次，虽然编译器不会报错，但是降低了编译效率。

那么，如何解决这个问题呢？

一般，我们会这样写头文件的内容：