C语言 预处理命令

1 概述
    在前面各章中，已多次使用过以“#”号开头的预处理命令。如包含命令#include，宏定义命令#define 等。在源程序中这些命令都放在函数之外，而且一般都放在源文件的前面，它们称为预处理部分。
    所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是Ｃ语言的一个重要功能，它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时，系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕自动进入对源程序的编译。
    Ｃ语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。合理地使用预处理功能编写的程序便于阅读、修改、移植和调试，也有利于模块化程序设计。本章介绍常用的几种预处理功能。
C程序的源代码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C语言的一部分，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开发过程，并提高程序的可读性。ANSI标准定义的C语言预处理程序包括下列命令：

#define，#error，＃include，#if，#else，#elif，#endif，#ifdef，#ifndef #undef，#line，#pragma等。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。

一 #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：

1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。

2宏名定义后，即可成为其它宏名定义中的一部分。

3 宏替换仅仅是以文本串代替宏标识符，前提是宏标识符必须独立的识别出来，否则不进行替换。例如：

#define XYZ this is a tes

使用宏printf("XYZ")；//该段不打印"this is a test"而打印"XYZ"。因为预编译器识别出的是"XYZ"

4如果串长于一行，可以在该行末尾用一反斜杠' \'续行。

#defineLONG_STRING"this is a very long\
string that is used as an example"

5 C语言程序普遍使用大写字母定义标识符。

6 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。

 

二 #error

命令#error强迫编译程序停止编译，主要用于程序调试。

#error指令使预处理器发出一条错误消息，该消息包含指令中的文本.这条指令的目的就是在程序崩溃之前能够给出一定的信息。

三 #include

命令＃i nclude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"或者＃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＃i nclude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，则仅在那些子目录中搜索被嵌入文件。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搜索。如果仍未发现文件，则搜索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。

四 条件编译命令

有几个命令可对程序源代码的各部分有选择地进行编译，该过程称为条件编译。商业软件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。

#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。

#if constant-expression

statement sequence

#endif

Eg:

#define MAX 91

#include

using namespace std;

int main()

{

#if MAX > 99

cout<<"MAX is bigger than 99"<

#elif MAX > 90

cout<<"MAX is bigger than 90"<

#else

cout<<"MAX is smaller than 90"<

#endif

return 0;

}

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（sizeof也是编译时求值）。

 

#else命令的功能有点象C语言中的else；#else建立另一选择（在#if失败的情况下）。注意，#else属于#if块。

 

#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true，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

#endif

 

在嵌套的条件编译中#endif、#else或#elif与最近#if或#elif匹配。

# 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

 

#ifdef与#ifndef可以用于#if、#else，#elif语句中，但必须与一个#endif。

 

#define MAX 91

#include

using namespace std;

 

int main()

{

#ifdef MAX

cout<<"hello,MAX!"<

#else

cout<<"where is MAX?"<

#endif

#ifndef LEO

cout<<"LEO is not defined"<

#endif

return 0;

}

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

命令#line改变__LINE__与__FILE__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。注意：在#line后面的数字标识从下一行开始的数字标识。

#line 100 "jia"

cout<<"#line change line and filename!"<

cout<<__LINE__<

cout<<__FILE__<