C语言的预处理程序与注释（1）

来源：

C程序的中可包括各种编译指令，这些指令称为预处理命令。虽然它们实际上不是的一部分，但却扩展了C程序设计的环境。本节将介绍如何应用预处理程序和注释简化程序过程，并提高程序的可读性。
4.7.1的预处理程序
ANSI标准定义的预处理程序包括下列命令：
#define
#error
#include
#if
#else
#elif
#endif
#ifdef
#ifndef
#undef
#line
#pragma
非常明显，所有预处理命令均以符号＃开头，下面分别加以介绍。
4.7.2#define
命令＃define定义了一个标识符及一个串。在源程序中每次遇到该标识符时，均以定义的串代换它。ANSI标准将标识符定义为宏名，将替换过程称为宏替换。命令的一般形式为：
＃define identifier string
注意，该语句没有分号。在标识符和串之间可以有任意个空格，串一旦开始，仅由一新行结束。
例如，如希望TURE取值１，FALSE取值０，可说明两个宏#define
#define TURE 1
#define FALSE 0
这使得在源程序中每次遇到TURE或FALSE就用０或１代替。
例如，在屏幕上打印“012”:
printf("%d%d%d"，FALSE，TRUE，TRUE+1)；
宏名定义后，即可成为其它宏名定义中的一部分。例如，下面代码定义了ONE、TWO及THREE的值。
#define ONE 1
#define TWO ONE+ONE
#define THREE ONE+TWO
懂得宏替换仅仅是以串代替标识符这点很重要。因此，如果希望定义一个标准错误信息，可编写如下代码：
#defineE_MS"standard error on input\n"
printf(E_MS)；
编译程序遇到标识符E_MS时，就用“standard error on input\n”替换。对于编译程序，printf()语句实际是如下形式：
printf("standard error on input\n；")
如果在串中含有标识符，则不进行替换。例如：
＃define XYZ this is a test
.
.
.
printf("XYZ")；
该段不打印"this is a test"而打印"XYZ"。
如果串长于一行，可以在该行末尾用一反斜杠续行，例如：
#defineLONG_STRING"this is a very long\
string that is used as an example"
程序普遍使用大写字母定义标识符。这种约定可使人读程序时很快发现哪里有宏替换。最好是将所有的#define放到文件的开始处或独立的文件中(用#include访问)，而不是将它们分散到整个程序中。
宏代换的最一般用途是定义常量的名字和程序中的“数”。例如，某一程序定义了一个数组，而它的几个子程序要访问该数组，不应直接以常量定数组大小，最好是用名字定义之（需改变数组大小时）。
#define MAX_SIZE100
float balance [MAX_SIZE；]
#define命令的另一个有用特性是，宏名可以取参量。每次遇到宏名时，与之相连的形参均由程序中的实参代替。例如：

当编译该程序时，由MIN(a，b)定义的表达式被替换，x和y用作操作数，即printf()语句被代换后取如下形式：
printf("the minimum is:%，d"(x用宏代换代替实在的函数的一大好处是宏替换增加了代码的速度，因为不存在函数调用的开销。但增加速度也有代价：由于重复编码而增加了程序长度。
4.7.3#error
处理器命令#error强迫编译程序停止编译，主要用于程序调试。
4.7.4#include
命令#include使编译程序将另一源文件嵌入带有#include的源文件，被读入的源文件必须用双引号或尖括号括起来。例如：
#include"stdio.h"
#include
这两行代码均使用C编译程序读入并编译用于处理磁盘文件库的子程序。
将文件嵌入#include命令中的文件内是可行的，这种方式称为嵌套的嵌入文件，嵌套层次依赖于具体实现。
如果显式路径名为文件标识符的一部分，则仅在哪些子目录中被嵌入文件。否则，如果文件名用双引号括起来，则首先检索当前工作目录。如果未发现文件，则在命令行中说明的所有目录中。如果仍未发现文件，则实现时定义的标准目录。
如果没有显式路径名且文件名被尖括号括起来，则首先在编译命令行中的目录内检索。
如果文件没找到，则检索标准目录，不检索当前工作目录。
4.7.5条件编译命令
有几个命令可对程序的各部分有选择地进行编译，该过程称为条件编译。商业公司广泛应用条件编译来提供和维护某一程序的许多顾客版本。
1.#if、#else，#elif及#endif
#if的一般含义是如果#if后面的常量表达式为true，则编译它与#endif之间的代码，否则跳过这些代码。命令#endif标识一个#if块的结束，参见例4-13。
#ifconstant-expression
statement sequence
#endif

由于MAX大于99，以上程序在屏幕上显示一串消息。该例说明了一个重点：跟在#if后面的表达式在编译时求值，因此它必须仅含常量及已定义过的标识符，不可使用变量。表达式不许含有操作符sizeof。
#else命令的功能有点象中的else；#else建立另一选择（在#if失败的情况下）。因而上面的例子可扩充，参见例4-14。

在此例中，因为M A X小于9 9，所以，不编译#if块，而是编译# else块，因此，屏幕上显
示"compiled for small array"这一消息。
注意，# else 既是# if 块又是#else 块头。这是因为任何#if 仅有一个#endif。
#elif命令意义与ELSE IF 相同，它形成一个if else-if阶梯状语句，可进行多种编译选择。
#elif 后跟一个常量表达式。如果表达式为t r u e，则编译其后的代码块，不对其它#elif表达式进
行测试。否则，顺序测试下一块。
#if expression
statement sequence
#elif expression1
statement sequence
#elif expression2
statement sequence
#elif expression3
statement sequence
#elif expression4
#elif expression3N
statement sequence
#endif
例如：下面程序利用ACTI Ve_ COUNTRY定义货币符号。
#define US 0
#define ENGLAND1
#define FRANCE 2
# define ACTIVE_COUNTRY US
#if ACTIVE_COUNTRY = = US
char currency[ ]="dollar； "
#elif ACTIVE_COUNTRY= =ENGLAND
char currency[ ]="pound； "
#else
char currency[ ]="franc；"
#endif
#if与#elif命令可能一直嵌套到实现规定的权限，其中#endif、#else或#elif与最近#if或#elif关联。例如，下面程序是完全有效的。
#if MAX>100
#if SERIAL_VERSION
int port=198；
#elif
int port=200；
#elif
#else
char out_buffer[100]；
#endif
2. # ifdef 和# ifndef
条件编译的另一种方法是用#ifdef与#ifndef命令，它们分别表示“如果有定义”及“如果无定义”。
# ifdef的一般形式是：
# ifdef macroname
statement sequence
#endif
如果宏名在前面# def i n e语句中已定义过，则该语句后的代码块被编译。
#ifndef的一般形式是：
#ifndef macroname
statement sequence
#endif
如果宏名在#define 语句中无定义，则编译该代码块。
#ifdel 与#ifndef可以用于#else 语句中，但#elif 不行。参见4 - 1 5。

上述代码打印“ Hi Ted ”及“ RALPH not defined”。如果T E D没有定义，则显示“ H i a n y o n e”，后面是“ RALPH not defined”。
可以像嵌套#if 那样将#ifdef 与＃ifndef 嵌套至任意深度。
4.7.6 #undef
命令#undef 取消其后那个前面已定义过有宏名定义。一般形式为：
#undef macroname
例如：
# define LEN 100
#difine WIDTH 100
char array[LEN][WIDTH]；
# undef LEN
# undef WIDTH
/ *at this point both LEN and WIDTH are undefined * /
直到遇到#undef 语句之前， L E N与W I D T H均有定义。
# undef 的主要目的是将宏名局限在仅需要它们的代码段中。
4.7.7 #line
命令# line改变_LINE_ 与_ F I L E _的内容，它们是在编译程序中预先定义的标识符。
命令的基本形式如下：
# line number["filename"]
其中的数字为任何正整数，可选的文件名为任意有效文件标识符。行号为源程序中当前行号，文件名为源文件的名字。命令# line主要用于调试及其它特殊应用。
例如，下面说明行计数从1 0 0开始；printf( ) 语句显示数1 0 2，因为它是语句#line 100后的第3行。
#line 100 /* 初始化行计数器* /
main ( ) /* 行号100 */
{ /* 行号101 */
p r i n t f ( " % d \ n " ，_ line _ ) ； /* 行号102 */
}
4.7.8 #pragma
命令#pragma 为实现时定义的命令，它允许向编译程序传送各种指令。例如，编译程序可能有一种选择，它支持对程序执行的跟踪。可用# p r a g m a语句指定一个跟踪选择。
4.7.9 预定义的宏名
A N S I标准说明了五个预定义的宏名。它们是：
_ line _
_ F I L E _
_ D A T E _
_ T I M E _
_ S T D C _
如果编译不是标准的，则可能仅支持以上宏名中的几个，或根本不支持。记住编译程序也许还提供其它预定义的宏名。
_ line _及_ F I L E _宏指令在有关# line的部分中已讨论，这里讨论其余的宏名。
_ D AT E _宏指令含有形式为月/日/年的串，表示源文件被翻译到代码时的日期。
翻译到目标代码的时间作为串包含在_ T I M E _中。串形式为时：分：秒。