1、12.1“12.1“文件包含文件包含”處理處理12.2 12.2 宏定義宏定義12.3 12.3 條件編譯條件編譯 基本概念基本概念 ANSI CANSI C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以在源程序中加入一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以在源程序中加入一些“預(yù)處預(yù)處理命令理命令” ，以改進(jìn)程序設(shè)計(jì)環(huán)境，提高編程效率。，以改進(jìn)程序設(shè)計(jì)環(huán)境，提高編程效率。 這些預(yù)處理命令是由這些預(yù)處理命令是由ANSI CANSI C統(tǒng)一規(guī)定的，但是它不統(tǒng)一規(guī)定的，但是它不是是C C語(yǔ)言本身的組成部分，不能直接對(duì)它們進(jìn)行編譯語(yǔ)言本身的組成部分，不能直接對(duì)它們進(jìn)行編譯（因?yàn)榫幾g程序不能識(shí)別它們）。必須在對(duì)程序進(jìn)（因?yàn)榫幾g程序不能識(shí)別它們）。必須在對(duì)程序進(jìn)

2、行通常的編譯之前，先對(duì)程序中這些特殊的命令進(jìn)行通常的編譯之前，先對(duì)程序中這些特殊的命令進(jìn)行行“預(yù)處理預(yù)處理”。 經(jīng)過(guò)預(yù)處理后程序可由編譯程序?qū)︻A(yù)處理后的源程經(jīng)過(guò)預(yù)處理后程序可由編譯程序?qū)︻A(yù)處理后的源程序進(jìn)行通常的編譯處理，得到可供執(zhí)行的目標(biāo)代碼序進(jìn)行通常的編譯處理，得到可供執(zhí)行的目標(biāo)代碼。 提供的預(yù)處理功能主要有以下三種：提供的預(yù)處理功能主要有以下三種：文件包含文件包含宏定義宏定義條件編譯條件編譯 這些功能分別用宏定義命令、文件包含命令這些功能分別用宏定義命令、文件包含命令、條件編譯命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了與一般語(yǔ)句相區(qū)、條件編譯命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了與一般語(yǔ)句相區(qū)別，這些命令以符號(hào)別，這些命令以符號(hào)“”開(kāi)

3、頭。例如：開(kāi)頭。例如： #define #define #include #include 所謂所謂“文件包含文件包含”處理是指一個(gè)源文件可以將另外一個(gè)處理是指一個(gè)源文件可以將另外一個(gè)源文件的全部?jī)?nèi)容包含進(jìn)來(lái)。語(yǔ)言提供了源文件的全部?jī)?nèi)容包含進(jìn)來(lái)。語(yǔ)言提供了#include#include命命令用來(lái)實(shí)現(xiàn)令用來(lái)實(shí)現(xiàn)“文件包含文件包含”的操作。的操作。其一般形式為: #include 文件名或 #include 12.1 “文件包含文件包含”處理處理注意：注意： 在編譯時(shí)并不是分別對(duì)主文件和被包含頭文在編譯時(shí)并不是分別對(duì)主文件和被包含頭文件分別進(jìn)行編譯，然后再將它們的目標(biāo)程序件分別進(jìn)行編譯，然后再將

4、它們的目標(biāo)程序連接的，連接的，而是在經(jīng)過(guò)編譯預(yù)處理后將頭文件而是在經(jīng)過(guò)編譯預(yù)處理后將頭文件包含到主文件中，得到一個(gè)新的源程序，然包含到主文件中，得到一個(gè)新的源程序，然后對(duì)該文件進(jìn)行編譯后對(duì)該文件進(jìn)行編譯，得到一個(gè)目標(biāo)（，得到一個(gè)目標(biāo)（.obj.obj）文件。被包含的文件成為新的源文件的一）文件。被包含的文件成為新的源文件的一部分，而單獨(dú)生成目標(biāo)文件。部分，而單獨(dú)生成目標(biāo)文件。(1) (1) 一個(gè)一個(gè)#include#include命令只能指定一個(gè)被包含文件，命令只能指定一個(gè)被包含文件，如果要包含個(gè)文件，要用個(gè)如果要包含個(gè)文件，要用個(gè)#include#include命令。命令。(2) (2) 如

5、果文件包含文件，而在文件中要用到如果文件包含文件，而在文件中要用到文件的內(nèi)容，則可在文件中用兩個(gè)文件的內(nèi)容，則可在文件中用兩個(gè)includeinclude命令分別包含文件和文件，而且文件應(yīng)出命令分別包含文件和文件，而且文件應(yīng)出現(xiàn)在文件之前，即在現(xiàn)在文件之前，即在file1.cfile1.c中定義。中定義。(3) (3) 在一個(gè)被包含文件中又可以包含另一個(gè)被包含在一個(gè)被包含文件中又可以包含另一個(gè)被包含文件，即文件包含是可以嵌套的。文件，即文件包含是可以嵌套的。 (4) (4) 在在#include#include命令中，文件名可以用雙撇號(hào)或尖括號(hào)括命令中，文件名可以用雙撇號(hào)或尖括號(hào)括起來(lái)。二者的

6、區(qū)別是起來(lái)。二者的區(qū)別是用尖括弧用尖括弧時(shí)，系統(tǒng)將時(shí)，系統(tǒng)將在存放在存放C C庫(kù)函庫(kù)函數(shù)頭文件所存的目錄中數(shù)頭文件所存的目錄中尋找要包含的文件，這稱為標(biāo)準(zhǔn)尋找要包含的文件，這稱為標(biāo)準(zhǔn)方式。用方式。用雙引號(hào)時(shí)，系統(tǒng)先在用戶當(dāng)前目錄中尋找要包雙引號(hào)時(shí)，系統(tǒng)先在用戶當(dāng)前目錄中尋找要包含的文件，若找不到，再按標(biāo)準(zhǔn)方式查找（即再按尖括含的文件，若找不到，再按標(biāo)準(zhǔn)方式查找（即再按尖括號(hào)的方式查找）。號(hào)的方式查找）。一般說(shuō)，如果為調(diào)用庫(kù)函數(shù)而用一般說(shuō)，如果為調(diào)用庫(kù)函數(shù)而用# # includeinclude命令來(lái)包含相關(guān)的頭文件，則用尖括號(hào)，以節(jié)命令來(lái)包含相關(guān)的頭文件，則用尖括號(hào)，以節(jié)省查找時(shí)間。如果要包含

7、的是用戶自己編寫(xiě)的文件（這省查找時(shí)間。如果要包含的是用戶自己編寫(xiě)的文件（這種文件一般都在當(dāng)前目錄中），一般用雙引號(hào)。種文件一般都在當(dāng)前目錄中），一般用雙引號(hào)。 (5) (5) 被包含文件（被包含文件（file2.hfile2.h）與其所在的文件）與其所在的文件（即用（即用#include#include命令的源文件命令的源文件file2.cfile2.c），），在預(yù)編譯后已成為同一個(gè)文件（而不是兩在預(yù)編譯后已成為同一個(gè)文件（而不是兩個(gè)文件）。因此，如果個(gè)文件）。因此，如果file2.hfile2.h中有全局靜中有全局靜態(tài)變量，它也在態(tài)變量，它也在file1.hfile1.h文件中有效，不必文件

8、中有效，不必用用externextern聲明。聲明。 12.2 宏定義宏定義12.2.1 不帶參數(shù)的宏定義不帶參數(shù)的宏定義宏定義一般形式為宏定義一般形式為: :define define 標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符 字符串字符串例如：例如： define PI 3.1415926define PI 3.1415926宏定義的作用是在本程序文件中用指定的標(biāo)識(shí)符宏定義的作用是在本程序文件中用指定的標(biāo)識(shí)符PIPI來(lái)代替來(lái)代替“3.14159263.1415926”這個(gè)字符串，在編譯預(yù)處理這個(gè)字符串，在編譯預(yù)處理時(shí)，將程序中在該命令以后出現(xiàn)的所有的時(shí)，將程序中在該命令以后出現(xiàn)的所有的PIPI都用都用“3.14159

9、263.1415926”代替。這種方法使用戶能以一個(gè)簡(jiǎn)代替。這種方法使用戶能以一個(gè)簡(jiǎn)單的名字代替一個(gè)長(zhǎng)的字符串。單的名字代替一個(gè)長(zhǎng)的字符串。這個(gè)標(biāo)識(shí)符（名字）稱為這個(gè)標(biāo)識(shí)符（名字）稱為“宏名宏名”。在預(yù)編譯時(shí)將宏名替換成字符串的過(guò)程稱為在預(yù)編譯時(shí)將宏名替換成字符串的過(guò)程稱為“宏展宏展開(kāi)開(kāi)”。definedefine是宏定義命令是宏定義命令。#include #define PI 3.1415926void main() float l,s,r,v;printf(“input radius : ”);scanf(“%f”,&r);l=2.0*PI*r;s=PI * r * r; v=3.0/4

10、* PI * r * r * r ;printf(“l(fā)=%10.4fns=%10.4fnv=%10.4fn”,l,s,v);return;例例12.1 12.1 使用不帶參數(shù)的宏定義。使用不帶參數(shù)的宏定義。input radius: input radius: 4 運(yùn)行情況如下：運(yùn)行情況如下：1=25.13281=25.1328s=50.2655s=50.2655v=150.7966v=150.7966(1) (1) 宏名一般習(xí)慣用大寫(xiě)字母表示，以便與變量名相區(qū)別。宏名一般習(xí)慣用大寫(xiě)字母表示，以便與變量名相區(qū)別。但這并非規(guī)定，也可用小寫(xiě)字母。但這并非規(guī)定，也可用小寫(xiě)字母。(2) (2) 使用宏

11、名代替一個(gè)字符串，可以減少程序中重復(fù)書(shū)寫(xiě)某使用宏名代替一個(gè)字符串，可以減少程序中重復(fù)書(shū)寫(xiě)某些字符串的工作量。些字符串的工作量。(3) (3) 宏定義是用宏名代替一個(gè)字符串，只作簡(jiǎn)單置換，不作宏定義是用宏名代替一個(gè)字符串，只作簡(jiǎn)單置換，不作正確性檢查。只有在編譯已被宏展開(kāi)后的源程序時(shí)才會(huì)發(fā)正確性檢查。只有在編譯已被宏展開(kāi)后的源程序時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤并報(bào)錯(cuò)。現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤并報(bào)錯(cuò)。(4) (4) 宏定義不是語(yǔ)句，不必在行末加分號(hào)。如果宏定義不是語(yǔ)句，不必在行末加分號(hào)。如果加了分號(hào)則會(huì)連分號(hào)一起進(jìn)行置換。加了分號(hào)則會(huì)連分號(hào)一起進(jìn)行置換。(5) (5) definedefine命令出現(xiàn)在程序中函數(shù)的外面，宏

12、名命令出現(xiàn)在程序中函數(shù)的外面，宏名的有效范圍為定義命令之后到本源文件結(jié)束。通的有效范圍為定義命令之后到本源文件結(jié)束。通常，常，definedefine命令寫(xiě)在文件開(kāi)頭，函數(shù)之前，作命令寫(xiě)在文件開(kāi)頭，函數(shù)之前，作為文件一部分，在此文件范圍內(nèi)有效。為文件一部分，在此文件范圍內(nèi)有效。(6) (6) 可以用可以用unundefdef命令終止宏定義的作用域。命令終止宏定義的作用域。例如：例如： #define G 9.8 #define G 9.8 _void main() void main() G G的有效范圍的有效范圍 -#undef#undef G G f1() f1() 在在f1f1函數(shù)中，不

13、再代表函數(shù)中，不再代表9.89.8。這樣可以靈活控制宏。這樣可以靈活控制宏定義的作用范圍。定義的作用范圍。(7) (7) 在進(jìn)行宏定義時(shí)，可以引用已定義的宏名，可以層層置換在進(jìn)行宏定義時(shí)，可以引用已定義的宏名，可以層層置換。 #include stdio.h#include #define R 3.0#define R 3.0#define PI 3.1415926#define PI 3.1415926#define L 2#define L 2* *PIPI* *R R#define S PI#define S PI* *R R* *R Rvoid main()void main() pr

14、intf(L printf(L=%fnS=%fnS=%fn,L,S);=%fn,L,S); 運(yùn)行情況如下：運(yùn)行情況如下：L=18.849556L=18.849556S=28.274333S=28.274333例例12.2 12.2 在宏定義中引用已定義的宏名在宏定義中引用已定義的宏名。經(jīng)過(guò)宏展開(kāi)后，經(jīng)過(guò)宏展開(kāi)后，printfprintf函數(shù)中的輸出項(xiàng)被展開(kāi)為函數(shù)中的輸出項(xiàng)被展開(kāi)為: : 2 2* *3.14159263.1415926* *3.03.0展開(kāi)為展開(kāi)為 3.14159263.1415926* *3.03.0* *3.03.0printfprintf函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句展開(kāi)為函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句展開(kāi)

15、為: :printf(“Lprintf(“L=%FNS=%fn”,=%FNS=%fn”,2 2* *3.14159263.1415926* *3.0,3.14159263.0,3.1415926* *3.03.0* *3.0);3.0);(8) (8) 對(duì)程序中用雙撇號(hào)括起來(lái)的字符串內(nèi)的字符，對(duì)程序中用雙撇號(hào)括起來(lái)的字符串內(nèi)的字符，即使與宏名相同，也不進(jìn)行置換。即使與宏名相同，也不進(jìn)行置換。 (9) (9) 宏定義是專門(mén)用于預(yù)處理命令的一個(gè)專用名詞宏定義是專門(mén)用于預(yù)處理命令的一個(gè)專用名詞，它與定義變量的含義不同，只作字符替換，不，它與定義變量的含義不同，只作字符替換，不分配內(nèi)存空間。分配內(nèi)存空

16、間。12.2.2 帶參數(shù)的宏定義帶參數(shù)的宏定義 作用：作用：不是進(jìn)行簡(jiǎn)單的字符串替換，還要進(jìn)行參數(shù)替換。不是進(jìn)行簡(jiǎn)單的字符串替換，還要進(jìn)行參數(shù)替換。 帶參數(shù)的宏定義一般形式為帶參數(shù)的宏定義一般形式為: :define define 宏名（參數(shù)表）宏名（參數(shù)表） 字符串字符串 字符串中包含在括弧中所指定的參數(shù)字符串中包含在括弧中所指定的參數(shù)#define #define S(a,b) a S(a,b) a* *b b area=S(3,2);area=S(3,2); 程序中用和分別代替宏定義程序中用和分別代替宏定義中的形式參數(shù)和中的形式參數(shù)和b b，用，用* *代代替替S(3,2)S(3,2)

17、。因此賦值語(yǔ)句展開(kāi)。因此賦值語(yǔ)句展開(kāi)為：為：area=3area=3* *2 2例：例： 對(duì)帶實(shí)參的宏對(duì)帶實(shí)參的宏（如（如S S（3 3，2 2），），則按則按definedefine命令行命令行中指定的字符串從左到右中指定的字符串從左到右進(jìn)行置換。若串中包含宏進(jìn)行置換。若串中包含宏中的形參，則將程序中相中的形參，則將程序中相應(yīng)的實(shí)參代替形參。如果應(yīng)的實(shí)參代替形參。如果宏定義中的字符串中的字宏定義中的字符串中的字符不是參數(shù)字符，則保留符不是參數(shù)字符，則保留。這樣就形成了置換的字。這樣就形成了置換的字符串。符串。對(duì)帶參的宏定義是這樣展開(kāi)置換的：對(duì)帶參的宏定義是這樣展開(kāi)置換的： #include

18、stdio.h#include #define PI 3.1415926#define PI 3.1415926#define S(r) PI#define S(r) PI* *r r* *r rvoid main()void main() float a,area; float a,area; a=3.6; a=3.6; area=S(a area=S(a); ); printf(r printf(r=%fnarea=%fnarea=%fn,a,area);=%fn,a,area); 運(yùn)行情況如下：運(yùn)行情況如下：=3.600000=3.600000 area=40.715038 area=4

19、0.715038例例12.3 12.3 使用帶參的宏使用帶參的宏賦值語(yǔ)句賦值語(yǔ)句“area=S(a);area=S(a); ” ” 經(jīng)宏展開(kāi)后為：經(jīng)宏展開(kāi)后為：area=3.1415926area=3.1415926* * *； (1)(1)對(duì)帶參數(shù)的宏展開(kāi)只是將語(yǔ)句中的宏名后面括對(duì)帶參數(shù)的宏展開(kāi)只是將語(yǔ)句中的宏名后面括號(hào)內(nèi)的實(shí)參字符串代替號(hào)內(nèi)的實(shí)參字符串代替definedefine 命令行中的命令行中的形參。形參。(2) (2) 在宏定義時(shí)，在宏名與帶參數(shù)的括弧之間不應(yīng)在宏定義時(shí)，在宏名與帶參數(shù)的括弧之間不應(yīng)加空格，否則將空格以后的字符都作為替代加空格，否則將空格以后的字符都作為替代字符串的

20、一部分。字符串的一部分。 (1) (1) 函數(shù)調(diào)用時(shí)，先求出實(shí)參表達(dá)式的值，然后代入形參函數(shù)調(diào)用時(shí)，先求出實(shí)參表達(dá)式的值，然后代入形參。而使用帶參的宏只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的字符替換。而使用帶參的宏只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的字符替換。(2) (2) 函數(shù)調(diào)用是在程序運(yùn)行時(shí)處理的，為形參分配臨時(shí)的函數(shù)調(diào)用是在程序運(yùn)行時(shí)處理的，為形參分配臨時(shí)的內(nèi)存單元。而宏展開(kāi)則是在編譯前進(jìn)行的，在展開(kāi)內(nèi)存單元。而宏展開(kāi)則是在編譯前進(jìn)行的，在展開(kāi)時(shí)并不分配內(nèi)存單元，不進(jìn)行值的傳遞處理，也沒(méi)時(shí)并不分配內(nèi)存單元，不進(jìn)行值的傳遞處理，也沒(méi)有有“返回值返回值”的概念。的概念。(3) (3) 對(duì)函數(shù)中的實(shí)參和形參類型要求一致。而宏名無(wú)類型對(duì)函數(shù)

21、中的實(shí)參和形參類型要求一致。而宏名無(wú)類型，它的參數(shù)也無(wú)類型，只是一個(gè)符號(hào)代表，展開(kāi)時(shí)，它的參數(shù)也無(wú)類型，只是一個(gè)符號(hào)代表，展開(kāi)時(shí)代入指定的字符串即可。宏定義時(shí)，字符串可以是代入指定的字符串即可。宏定義時(shí)，字符串可以是任何類型的數(shù)據(jù)。任何類型的數(shù)據(jù)。(4) (4) 調(diào)用函數(shù)只可得到一個(gè)返回值，而用宏可以設(shè)法得到調(diào)用函數(shù)只可得到一個(gè)返回值，而用宏可以設(shè)法得到幾個(gè)結(jié)果。幾個(gè)結(jié)果。 #include stdio.h#include #define PI 3.1415926#define PI 3.1415926#define CIRCLE(R,L,S,V)#define CIRCLE(R,L,S,V)

22、L=2L=2* *PIPI* *R;S=PIR;S=PI* *R R* *R;V=4.0/3.0R;V=4.0/3.0* *PIPI* *R R* *R R* *R Rvoid main()void main() float r,l,s,v; float r,l,s,v; scanf(%f,&r scanf(%f,&r);); CIRCLE(r,l,s,v CIRCLE(r,l,s,v); ); printf(r printf(r=%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2fn,=%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2fn,r,l,s,vr,l,s,v););

23、例例12.4 12.4 通過(guò)宏展開(kāi)得到若干個(gè)結(jié)果通過(guò)宏展開(kāi)得到若干個(gè)結(jié)果。void mainvoid main（）（） float r,l,s,v; float r,l,s,v; scanf(%f,&r scanf(%f,&r);); l=2l=2* *3.14159263.1415926* *r; r; s=3.1515926 s=3.1515926* *r r* *r;r; v=4.0/3/0 v=4.0/3/0* *3.14159263.1415926* *r r* *r r* *r;r; printf(rprintf(r=%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2fn =

24、%6.2f,l=%6.2f,s=%6.2f,v=%6.2fn ,r,l,s,v);,r,l,s,v);對(duì)宏進(jìn)行預(yù)編譯，展開(kāi)后的對(duì)宏進(jìn)行預(yù)編譯，展開(kāi)后的mainmain函數(shù)如下：函數(shù)如下：運(yùn)行情況如下：運(yùn)行情況如下：3.53.5 r r=3.50=3.50，l=21.99l=21.99，s=38.48s=38.48，v=179.59v=179.59(5) (5) 使用宏次數(shù)多時(shí)，宏展開(kāi)后源程序長(zhǎng)，因?yàn)槊空归_(kāi)一次使用宏次數(shù)多時(shí)，宏展開(kāi)后源程序長(zhǎng)，因?yàn)槊空归_(kāi)一次都使程序增長(zhǎng)，而函數(shù)調(diào)用不會(huì)使源程序變長(zhǎng)。都使程序增長(zhǎng)，而函數(shù)調(diào)用不會(huì)使源程序變長(zhǎng)。(6) (6) 宏替換不占運(yùn)行時(shí)間，只占編譯時(shí)間。而函數(shù)

25、調(diào)用則占宏替換不占運(yùn)行時(shí)間，只占編譯時(shí)間。而函數(shù)調(diào)用則占運(yùn)行時(shí)間（分配單元、保留現(xiàn)場(chǎng)、值傳遞、返回）。運(yùn)行時(shí)間（分配單元、保留現(xiàn)場(chǎng)、值傳遞、返回）。 如果善于利用宏定義，可以實(shí)現(xiàn)程序的如果善于利用宏定義，可以實(shí)現(xiàn)程序的簡(jiǎn)化，如事先將程序中的簡(jiǎn)化，如事先將程序中的“輸出格式輸出格式”定義定義好，以減少在輸出語(yǔ)句中每次都要寫(xiě)出具體好，以減少在輸出語(yǔ)句中每次都要寫(xiě)出具體的輸出格式的麻煩。的輸出格式的麻煩。例例12.5 12.5 通過(guò)宏展開(kāi)得到若干個(gè)結(jié)果通過(guò)宏展開(kāi)得到若干個(gè)結(jié)果。#include stdio.h#include #define PR printf#define PR printf#de

26、fine NL n#define NL n#define D %d#define D %d#define D1 D NL#define D1 D NL#define D2 D D NL#define D2 D D NL#define D3 D D D NL#define D3 D D D NL#define D4 D D D D NL#define D4 D D D D NL#define S %s#define S %svoid main()void main() int int a,b,c,d; a,b,c,d; char string=CHINA; char string=CHINA; a=1;b=2;c=3;d=4; a=1;b=2;c=3;d=4;