C语言编译连接过程和宏

C语言代码到二进制代码中间的四个转换：

1.预处理（宏替换、取注释、头文件展开、条件编译）

     对应的linux指令（gcc -E test.c -o test.i）//E预处理指令，在预处理之后停止，生成test.i文件

2.编译 （C语言代码   转换为 汇编代码）

     （gcc -S test.i -o test.s）//S编译指令，在编译之后停止，生成test.s文件

3.汇编 （汇编代码   转换为 二进制代码）

     （gcc -c test.s -o test.o）//c汇编指令，在汇编之后停止，生成test.o文件

4.链接 （将不同部分的代码和数据搜集组合成一个单一文件的过程）

     （gcc test.o -o mytest）//链接指令，在链接之后停止，生成可执行文）

宏

1.什么是宏？

#define机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏或者宏定义

ANSI 标准定义了如下几个宏

_LINE_　表示正在编译的文件行号 

_FELE_　表示正在编译的文件名字

_DATE_  表示正在编译时刻的日期字符串

_TIME_  表示编译时刻的时间字符串

_STDC_  表示该文件是不是定义成标准的Ｃ程序，其值为１，否则未定义

２．＃define替换

在程序展开＃define定义和宏的几个步骤

　１．调用宏时，检查参数本身是不是一个宏，如果是＃define定义的符号，替换它

　２．替换文本插入到原来位置，对于宏，参数名被它们的值替换

　３．最后在进行扫描，看是否还有＃define定义的符号，如果有替换它

例：

#include<stdio.h>   

      #define M 10　　　　　              

#define SUM(x) ((x)*(x)+(M))　

int main()

{

    int a = 0;

    a = SUM(M);

    printf("a = %d\n",a);

    return 0;

}

在预处理时候a=SUM(M)先被替换成a=SUM(10)

a=SUM(10)在被替换成a=((10)*(10)+(M))

最后进行扫描发现还有被#define定义 的符号Ｍ，则在一次进行替换　a=((10)*(10)+(10))

在linux下生成进行完成预处理的文本

３．在定义宏函数时的注意事项

     １．每个实参实例应该被小括号括起来

例：

          ａ．#define SQRT(x) x*x

           当你SQRT(4+1)这样调用时，它会被替换成4+1*4+1==9，显然这个结果是不符合预期的

               所以你应该这样定义#define SQRT(x) (x)*(x)，当然这样也是不完美的！

          ｂ．#define SUM(x) (x)+(x)

           当你2*SUM(5)这样调用时，它会被替换成2*(5)+(5)==15，这样得到一个不符合预期的结果

               所以应该更加小心的定义它#define SUM(x) ((x)+(x))和#define SQRT(x) ((x)*(x))

     ２．用结构封装语句序列并确保其正确

例：

#include<stdio.h>

#define FUN() fun1();fun2()

#define fun1() printf("hello,")

#define fun2() printf("world\n")

int main()               int main()    

{                             {

    int flag = 1;               int flag = 1;  

    if(flag)                       if(！flag)

        FUN();                         FUN();

    return 0; 　　　　　　 return 0;

}　　　　　　　　　}

结果：

hello,world　　　　world

为什么有差异呢？看看预处理之后的结果

可以清楚地看出，与处理之后的结果与我们预想的逻辑并不是很相符

因为在定义宏函数时不能判断用户的使用环境，所以我们采用do-while-zero结构进行封装

我们把第一句宏定义经行处理　　#define FUN() do{fun1();fun2();}while(0)

在预处理之后我们可以看到这样的结果

         

这个结果就符合我们的逻辑预期。

4. 宏参数插入字符串常量的方法

     1.临近字符串的连接特性

#define M 9

#define PRINT (FORMAT,VALUE)\

printf("The value is "FORMAT"\n",VALUE)

PRINT("%d",M);

结果：The value is 9

     2.使用"#"运算符进行处理

#define M 9

#define PRINT(FORMAT,VALUE) \

printf("The value of "#VALUE" is "FORMAT"\n",VALUE)

PRINT("%d",M);

结果：The value of M is 9

"#"用于函数宏的替换部分，可以将一个宏参数转换成一个字符串

     3."##"它把它两边的符号连接成一个符号

#include<stdio.h>

#define M 9

#define N 10

#define MN 20

#define PRINT() printf("%d\n", M##N)

int main()

{   

    PRINT();

    int flag = 1;

    return 0;

}

结果 ： 20

在预处理时M##N连接在一块成为MN，MN又是一个被定义的宏，值为20

5.宏与函数的比较

#define宏

函数

代码长度

每次使用时，进行代码替换。代码出现在程序中，导致程序长度大幅增长

每次使用时 

执行速度

快

存在函数调用和返回时的额外开销

参数求值

参数每次用于宏定义，他们都将重新求值。

参数只在调用前求值一次

参数类型

与类型无关

与类型有关

操作符优先级

对于宏函数中的参数求值应该非常小心，除非加上括号，否则会因为优先级的原因产生不可预料的结果

函数参数只是在调用的时候求值一次，它的结果传递给函数，表达式的结果更容易预料