平台编译预处理

本章集中讨论有关的问题。在编译程序对程序进行通常的编译之前，要先运行预处理程序。可能你以前没有见过这个程序，因为它通常在幕后运行，程序员是看不见它的，然而，这个程序非常有用。
    预处理程序将根据源代码中的预处理指令来修改你的程序。预处理指令(如#define)为预处理程序提供特定的指令，告诉它应该如何修改你的源代码。预处理程序读入所有包含的文件和待编译的源代码，经过处理生成源代码的预处理版本。在该版本中，宏和常量标识符已用相应的代码和值代替。如果源代码中包含条件预处理指令(如#if)，预处理程序将先判断条件，然后相应地修改源代码。
    预处理程序有许多非常有用的功能，例如宏定义，条件编译，在源代码中插入预定义的环境变量，打开或关闭某个编译选项，等等。对专业程序员来说，深入了解预处理程序的各种特征，是创建快速和高效的程序的关键之一。
    在阅读本章时，请记住本章采用的一些技术(以及所提到的一些常见陷阱)，以便更好地利用预处理程序的各种功能。

   
    宏是一种预处理指令，它提供了一种机制，可以用来替换源代码中的字符串，宏是用“#define"语句定义的，下面是一个宏定义的例子：
    #define VERSION_STAMP "1.02"

    上例中所定义的这种形式的宏通常被称为标识符。在上例中，标识符VERSION_STAMP即代表字符串"1．02"——在编译预处理时，源代码中的每个VERSION_STAMP标识符都将被字符串“1．02”替换掉。
    以下是另一个宏定义的例子：
    #define CUBE(x)  ((x)*(x)*(x))
    上例中定义了一个名为CUBE的宏，它有一个参数x。CUBE宏有自己的宏体，即((x)*(x)*(x))——在编译预处理时，源代码中的每个CUBE(x)宏都将被((x)*(x)*(x))替换掉。
    使用宏有以下几点好处；
    (1)在输入源代码时，可省去许多键入操作。   
    (2)因为宏只需定义一次，但可以多次使用，所以使用宏能增强程序的易读性和可靠性。
    (3)使用宏不需要额外的开销，因为宏所代表的代码只在宏出现的地方展开，因此不会引起程序中的跳转。
    (4)宏的参数对类型不敏感，因此你不必考虑将何种数据类型传递给宏。
    需要注意的是，在宏名和括起参数的括号之间绝对不能有空格。此外，为了避免在翻译宏时产生歧义，宏体也应该用括号括起来。例如，象下例中这样定义CUBE宏是不正确的：
#define CUBE(x)   x*x*x
  对传递给宏的参数也要小心，例如，一种常见的错误就是将自增变量传递给宏，请看下例：
#include
#define  CUBE(x) (x*x*x)
void main (void);
void main (void)
{
    int x, y;
    x = 5;
    y = CUBE(++x);
    printf("y is %d " , y);
}

    在上例中，y究竟等于多少呢?实际上，y既不等于125(5的立方)，也不等于336(6* 7*8)，而是等于512。因为变量x被作为参数传递给宏时进行了自增运算，所以上例中的CUBE宏实际上是按以下形式展开的：
    y = ((++x) * (++x) * (++x))；
    这样，每次引用x时，x都要自增，所以你得到的结果与你预期的结果相差很远，在上例中，由于x被引用了3次，而且又使用了自增运算符，因此，在展开宏的代码时，x实际上为8，你将得到8的立方，而不5的立方。
    上述错误是比较常见的，作者曾亲眼见过有多年C语言编程经验的人犯这种错误。因为在程序中检查这种错误是非常费劲的，所以你要给予充分的注意。你最好试一下上面的例子，亲眼看一下那个令人惊讶的结果值(512)。
    宏也可使用一些特殊的运算符，例如字符串化运算符“#”和。连接运算符“##”。“#”运算符能将宏的参数转换为带双引号的字符串，请看下例：
    #define DEBUG_VALUE(v)  printf(#v" is equal to %d. ",v)
    你可以在程序中用DEBUG_VALUE宏检查变量的值，请看下例:
    int x=20;
    DEBUG_VALUE(x);
    上述语句将在屏幕上打印"x is equal to 20"。这个例子说明，宏所使用的“#”运算符是一种非常方便的调试工具。
    “##”运算符的作用是将两个独立的字符串连接成一个字符串，详见5．16。
    请参见：
    5．10 使用宏更好，还是使用函数更好?
    5．16 连接运算符“##”有什么作用?
    5．17 怎样建立对类型不敏感的宏?
    5．18 什么是标准预定义宏?
    5．31 怎样取消一个已定义的宏?

       
    C语言预处理程序的作用是根据源代码中的预处理指令修改你的源代码。预处理指令是一种命令语句(如#define)，它指示预处理程序如何修改源代码。在对程序进行通常的编译处理之前，编译程序会自动运行预处理程序，对程序进行编译预处理，这部分工作对程序员来说是不可见的。
    预处理程序读入所有包含的文件以及待编译的源代码，然后生成源代码的预处理版本。在预处理版本中，宏和常量标识符已全部被相应的代码和值替换掉了。如果源代码中包含条件预处理指令(如#if)，那么预处理程序将先判断条件，再相应地修改源代码。
    下面的例子中使用了多种预处理指令：
# include
# define TRUE 1
# define FALSE (!TRUE)
# define GREATER(a, b) ((a) > (b) ? (TRUE) : (FALSE))
# define PIG_LATIN FALSE
void main (void);
void main (void)
{
    int x, y;
# if PIG_LATIN
    printf("Easeplay enternay ethay aluevay orfay xnay:") ;
    scanf("%d", &x) ;
    printf("Easeplay enternay ethay aluevay orfay ynay:");
    scanf("%d", &y);
#else
    printf(" Please enter the value for x: ");
    scanf("%d", &x);
    printf("Please enter the value for y: ");
    scanf("%d", &y);
# endif
    if (GREATER(x, y) == TRUE)
    {
# if PIG_LATIN
        printf("xnay islay eatergray anthay ynay! ");
#else
        printf(" x is greater than y! " ) ;
# endif
    }
    else
    {
# if PIG_LATIN
        printf ("xnay islay otnay eatergray anthay ynay! ");
#else
        printf ("x is not greater than y! ");
# endif
    }
}

   上例通过预处理指令定义了3个标识符常量(即TRUE，FALSE和PIG_LATIN)和一个宏(即GREATER(a，b))，并使用了一组条件编译指令。当预处理程序处理上例中的源代码时，它首先读入stdio.h头文件，并解释其中的预处理指令，然后把所有标识符常量和宏用相应的值和代码替换掉，最后判断PIG_LATIN是否为TRUE，并由此决定是使用拉丁文还是使用英文。
    如果PIG_LATIN为FALSE，则上例的预处理版本将如下所示：