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你必须知道的C语言预处理的问题详解

运维开发网 https://www.qedev.com 2020-02-10 13:09 出处:网络 作者: 网络整理
本篇文章介绍了,你必须知道的C语言预处理的问题。需要的朋友参考下

  C语言预处理器执行宏替换、条件编译和文件包含。通常采用以“#”为行首的提示。下面是C语言预处理的应用场合:

  1.三字母词(Trigraph Sequences)

  C源程序的字符集被包含在7位的ASCII字符集中,但是它是ISO 646-1983 Invariant Code Set的超集。为了让程序可以在缩减集(reduced set)中呈现出来,下面的三字母词会被替换成相应的单字符.

三字母词 单字符
??= #
??/ \
??' ^
??( [
??) ]
??! |
??< {
??> }
??- ~

  替换发生在任何其他处理之前。

  例如:如果你尝试打印字符串"what??!"  

复制代码 代码如下:

 printf("what??!\n");

  会得到字符串"what|"。

  如果你这样注释代码,结果会让你意外:  

复制代码 代码如下:

// Will the next line be executed?????????????/

a++;

  a++并不会执行。前提是你知道\的作用。

  注意:由于编译器对ANSI C的支持不一样,有些编译器会把三字母词当普通字符处理,你需要给编译选项加上“-trigraphs”

  2.行拼接

  以反斜杠"\"结尾的行会把该行和下一行拼接成一行(预处理器做的工作就是把该反斜杠'"\"和接着的换行字符'\n'删除)。['\'称为续行符]

  例如你可以这样写

复制代码 代码如下:

/\

* is a legal comment. *\

/

  3.宏定义和展开

  a)简单宏替换

  简单宏替换使程序中能用一个标识符来表示一个单词串,指令形式为:

复制代码 代码如下:

#define 标识符 单词串

  标识符(称为宏名)被定义为后面的单词串;单词串(简称串)是任意以换行结束的用于替换程序中该标识符的正文。如果串太长需要写成多行,则除了最后一行外每一行末尾都要有一个续行符(即添加一个“\”后回车)。

  注意:字符串常数中出现的与宏名相同的字符串不在替换之列。例如:

复制代码 代码如下:

#define YES 1

printf("YES");            // 输出 YES,而不是1

  b)带参数的宏替换

  预处理指令的形式为:

复制代码 代码如下:

#define    标识符(标识符,标识符,...,标识符)    单词串

  “标识符(标识符,标识符,...,标识符)”是被定义的宏,()外面的标识符称为宏名,()中的标识符是宏的形式参数;宏名与其后的()之间不能有空白符。

  例如:  

复制代码 代码如下:

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

  ♦操作符#和##

    操作符#把其后的串变成双引号包围的串;

    操作符##把两个标志符拼在一起,形成一个新的标识符

复制代码 代码如下:

#define str(expr)    #expr

#define cat(x,y)      x ## y

int ab=12;

printf(str(hello world!));      // 会被替换成 printf("hello world!");

printf("ab=%d\n", cat(a,b));        // 会被替换成 printf("ab=%d\n", ab);  输出 ab=12

  ♦宏替换时的顺序  

复制代码 代码如下:

#include <stdio.h>

 #define f(a,b)  a##b

 #define g(a)   #a

 #define h(a)   g(a)

 int main()

 {

         printf("%s\n", h(f(1,2)));

         printf("%s\n", g(f(1,2)));

         return 0;

 }

  输出结果是12和f(1,2)。为什么会这样呢,宏的解开不像函数,由里到外。

  (1)在""内的宏名或宏参数名不被替换

  (2)宏替换顺序:一个带参数的宏内部调用另一个宏,参数也是一个宏,则先替换外层的宏,再替换外层宏的参数,最后替换内层宏。

  知道这些规则对于出现上面的结果就不难理解了。

  温馨提示:在写带参数的宏替换指令时,推荐的做法时将单词串中的每一个参数都用()括起来,整个表达式也要用()括起来;否则,替换结果可能不是你想要的,例如:

复制代码 代码如下:

#define sqr(x)    x * x

// 如果程序中的宏的引用形式为

sqr(3.0+1.0);                // 经预处理后会被替换为 3.0 + 1.0 * 3.0 + 1.0

  结果与你的原意(3.0+1.0)*(3.0+1.0)不等价

  c)取消宏定义

复制代码 代码如下:

#undef 标识符

  会使宏名标识符失去定义。如果#undef 一个没有定义过的标识符  也不会引发错误。

  4.文件包含  

复制代码 代码如下:

#include <filename>     // 引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索)

#include "filename"       // 引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索)

#include 标识符            // 标识符是由#define 定义的<filename>或"filename"的宏名

  5.条件编译

  条件编译指令格式如下:

复制代码 代码如下:

if-line 正文

[#elif 常量表达式 正文]

...

[#else 正文]

#endif

  if-line为下面中的任意一种形式:

  (1)#if 常量表达式

  (2)#ifdef 标识符

  (3)#ifndef 标识符

  ♦defined操作符用来判断标识符是否定义过。形式如下:

  defined identifier

  defined (identifier)

  下面的

  #ifdef identifier

  #ifndef identifier

  等价于

  #if defined identifier

  #if ! defined identifier

  6.行控制

  行控制指令有下列两种形式

  (1)#line n "filename"

  (2)#line n

  行控制预处理功能为其他产生C源程序的预处理程序(例如数据库系统中的宿主C预编译程序)在跟踪被处理程序(例如被宿主C预编译程序处理的扩展名为.pc的预编译源程序)的行号时提供方便,便于最终用户的源程序查错和该错。它会使编译器相信n(十进制正整数)为下一个源程序行的行号,“filename”会被当作当前文件名。

  7.生成错误

  #error error_messageopt

  让编译器输出错误信息error_message

  8.Pragmas

  #pragma token-sequenceopt

  #pragma是编译程序实现时定义的指令,它允许由此向编译程序传入各种指令。例如,一个编译程序可能具有支持跟踪程序执行的选项,此时可以用#pragma语句选择该功能。编译程序忽略其不支持的#pragma选项。#pragma提高C源程序对编译程序的可移植性。

  9.空指令

  形如

  #

  没有任何作用

  10.预定义宏

  C语言规范了5个固有的预定义宏,他们分别是

  __LINE__  当前源程序的行号

  __FILE__  正在编译的程序的文件名

  __DATE__  编译的日期字符串,形如"Mmm dd yyyy"

  __TIME__  编译的时间字符串,形如"hh:mm:ss"

  __STDC__  如果__STDC__的内容是十进制常数1,则表示编译程序的实现符合标准C

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