C-预处理器 - 芒果文档

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📜 C-预处理器

📅 最后修改于: 2020-12-19 05:32:12 🧑 作者: Mango

C预处理程序不是编译器的一部分，而是编译过程中的一个单独步骤。简单来说，C预处理器只是一种文本替换工具，它指示编译器在实际编译之前进行所需的预处理。我们将C预处理器称为CPP。

所有预处理器命令均以井号(＃)开头。它必须是第一个非空白字符，并且为了便于阅读，预处理器指令应该在第一列中开始。以下部分列出了所有重要的预处理器指令-

Sr.No.	Directive & Description
1	#define Substitutes a preprocessor macro.
2	#include Inserts a particular header from another file.
3	#undef Undefines a preprocessor macro.
4	#ifdef Returns true if this macro is defined.
5	#ifndef Returns true if this macro is not defined.
6	#if Tests if a compile time condition is true.
7	#else The alternative for #if.
8	#elif #else and #if in one statement.
9	#endif Ends preprocessor conditional.
10	#error Prints error message on stderr.
11	#pragma Issues special commands to the compiler, using a standardized method.

预处理器示例

分析以下示例以了解各种指令。

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

该指令告诉CPP用20替换MAX_ARRAY_LENGTH的实例。对常量使用#define以提高可读性。

#include 
#include "myheader.h"

这些指令告诉CPP从系统库获取stdio.h并将文本添加到当前源文件中。下一行告诉CPP从本地目录获取myheader.h并将内容添加到当前源文件中。

#undef  FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42

它告诉CPP取消定义现有的FILE_SIZE并将其定义为42。

#ifndef MESSAGE
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

它告诉CPP仅在尚未定义MESSAGE时定义MESSAGE。

#ifdef DEBUG
   /* Your debugging statements here */
#endif

如果定义了DEBUG，它将告诉CPP处理包含的语句。如果在编译时将-DDEBUG标志传递给gcc编译器，这将很有用。这将定义DEBUG，因此您可以在编译过程中即时打开和关闭调试。

预定义的宏

ANSI C定义了许多宏。尽管每个宏都可用于编程，但是不应直接修改预定义的宏。

Sr.No.	Macro & Description
1	__DATE__ The current date as a character literal in “MMM DD YYYY” format.
2	__TIME__ The current time as a character literal in “HH:MM:SS” format.
3	__FILE__ This contains the current filename as a string literal.
4	__LINE__ This contains the current line number as a decimal constant.
5	__STDC__ Defined as 1 when the compiler complies with the ANSI standard.

让我们尝试以下示例-

现场演示

#include 

int main() {

   printf("File :%s\n", __FILE__ );
   printf("Date :%s\n", __DATE__ );
   printf("Time :%s\n", __TIME__ );
   printf("Line :%d\n", __LINE__ );
   printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );

}

编译并执行文件test.c中的上述代码后，将产生以下结果-

File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1

预处理运算符

C预处理程序提供以下运算符以帮助创建宏-

宏延续(\)运算符

宏通常限于一行。宏延续运算符(\)用于延续对于单行来说太长的宏。例如-

#define  message_for(a, b)  \
   printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

字符串化(＃)运算符

字符串化或数字符号运算符(’＃’)在宏定义中使用时，会将宏参数转换为字符串常量。该运算符只能在具有指定参数或参数列表的宏中使用。例如-

现场演示

#include 

#define  message_for(a, b)  \
   printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void) {
   message_for(Carole, Debra);
   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果-

Carole and Debra: We love you!

令牌粘贴(##)运算符

宏定义中的令牌粘贴运算符(##)组合了两个参数。它允许将宏定义中的两个单独的标记合并为一个标记。例如-

现场演示

#include 

#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)

int main(void) {
   int token34 = 40;
   tokenpaster(34);
   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果-

token34 = 40

发生这种情况是因为此示例导致来自预处理器的以下实际输出-

printf ("token34 = %d", token34);

此示例显示了将token ## n连接到token34的情况，这里我们同时使用了stringize和token- pasting。

Defined()运算符

在常量表达式中使用预处理器定义的运算符，以确定是否使用#define定义了标识符。如果定义了指定的标识符，则该值为true(非零)。如果未定义符号，则该值为false(零)。定义的运算符指定如下-

现场演示

#include 

#if !defined (MESSAGE)
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

int main(void) {
   printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);  
   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果-

Here is the message: You wish!

参数化的巨集

CPP的强大功能之一是能够使用参数化宏模拟功能。例如，我们可能有一些代码可以对数字平方，如下所示：

int square(int x) {
   return x * x;
}

我们可以使用以下宏在代码上方重写：

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

必须先使用#define指令定义带有参数的宏，然后才能使用它们。参数列表包含在括号中，并且必须紧随宏名称之后。宏名称和右括号之间不允许有空格。例如-

现场演示

#include 

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main(void) {
   printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));  
   return 0;
}

编译并执行上述代码后，将产生以下结果-

Max between 20 and 10 is 20