《計算機基礎(chǔ)與C語言程序設(shè)計》課件第8章

第8章編譯預(yù)處理8.1文件包含8.2宏定義8.3條件編譯編譯預(yù)處理是C語言編譯程序?qū)語言源程序進(jìn)行編譯前，對預(yù)處理命令進(jìn)行預(yù)先處理的過程。編譯預(yù)處理由編譯預(yù)處理程序完成。

C語言中的編譯預(yù)處理命令有：#define、#include、#undef、#error等。以#include、#define等開頭的程序行稱為編譯預(yù)處理命令行，必須以“#”開始，行尾不得加“;”，以區(qū)別于C語句。這些命令行的語法與C語言中其它部分語法無關(guān)。它們可以根據(jù)需要出現(xiàn)在程序的任何一行的開始部位，其作用一直持續(xù)到原文件的末尾，除非重新設(shè)置。

C語言中常用的編譯預(yù)處理命令有：文件包含命令、宏定義命令和條件編譯命令。

在C語言中，擴展名為“.h”的文件被稱為頭文件。它們包含了大量的符號常量定義、函數(shù)說明等。編寫程序時若需要使用這些文件，就要用文件包含命令將這些文件包含到源程序中。

文件包含命令是以“#include”開始的預(yù)處理命令，其主要功能就是將指定的文件內(nèi)容嵌入到文件包含命令所在的地方，取代該命令，從而把指定文件和當(dāng)前的源程序文件組合在一起。8.1文件包含

#include的一般語法格式為

#inclucde<文件名>

或

#include"文件名"

兩種形式的區(qū)別是：使用尖括號時，編譯預(yù)處理程序只在系統(tǒng)指定的文件夾中尋找文件；而使用雙引號時，編譯預(yù)處理程序首先在當(dāng)前文件所在的文件夾中尋找文件，如果找不到則在系統(tǒng)指定的文件夾中再尋找文件。

圖8-1文件包含命令的的作用一個大的程序由很多模塊組成，一般由多個程序員共同編寫?？梢园压眯畔⒔M成一個文件，其它文件使用時，就可以用文件包含命令將其嵌入，這樣可以節(jié)省編程時間，提高編程效率。

說明：

(1)一般情況下文件包含命令放在源程序的開頭。

(2)一條文件包含命令只能包含一個文件，如果需要包含多個文件就需要多條文件包含命令。

(3)文件包含命令可以嵌套，即被包含文件中還可以包含其它文件。

(4)文件包含命令中的文件名必須包括主文件名及其擴展名。

(5)當(dāng)被包含文件修改后，對包含該文件的源文件必須重新進(jìn)行編譯、連接。

C語言源程序中允許用一個標(biāo)識符來表示一個字符串，稱為“宏定義”，其中，標(biāo)識符稱為“宏名”。在編譯預(yù)處理時，對程序中所有出現(xiàn)的“宏名”，都用宏定義中的字符串去替換，稱為“宏替換”或“宏展開”。8.2宏定義8.2.1不帶參數(shù)的宏定義

不帶參數(shù)的宏定義的一般語法格式為

#define宏名替換文本

它的作用是：在其后的源程序中，凡是遇到宏名的地方，編譯預(yù)處理程序都將其替換為宏定義中的替換文本。

例如：

#definePI3.1415926

#defineforeverfor(;;)

以上的宏定義在宏替換時，凡是源程序中出現(xiàn)的PI(字符串中的除外)，編譯預(yù)處理程序都將其替換為3.1415926；凡是源程序中出現(xiàn)的forever(字符串中的除外)，編譯預(yù)處理程序都將其替換為for(;;)。說明：

(1)宏名一般用大寫標(biāo)識符表示，但這不是規(guī)定，只是人們的習(xí)慣。

(2)宏定義只是一個宏名與替換文本之間的簡單替換。它與定義變量不同，不為宏名分配內(nèi)存空間，只做替換，且替換時并不做正確性檢查。

(3)宏定義不是C語句，所以行尾不需要“;”。如果行尾有“;”，連同分號都將替換到宏名中去。

(4)一個很長的宏定義可以在每一個要被連續(xù)的行后面加上反斜杠“\”連續(xù)下去。

(5)宏替換只作用于標(biāo)識符，而不作用于字符串，即雙引號內(nèi)與宏名相同的字符串不

替換。

(6)宏定義中可以使用已經(jīng)定義的宏名，即后面的宏定義可以使用前面宏定義的宏名。

(7)宏定義必須寫在函數(shù)之外，其作用域為宏定義命令起到源程序結(jié)束。如要中途終止其作用域，可使用#undef命令(也必須寫在函數(shù)之外)。

【例8.1】編寫程序，輸入半徑，計算并輸出圓的周長和面積。

#definePI3.1415926

#include<stdio.h>

main()

{

floatr,l,s;

printf("Inputr:");

scanf("%f",&r);

l=2*PI*r;

s=PI*r*r;

printf("r=%f,l=%f,s=%f\n",r,l,s);

}

程序運行結(jié)果：

Inputr:3↙

r=3.000000,l=18.849556,s=28.274334

【例8.2】編寫程序，對格式輸出函數(shù)、整型輸出格式、實數(shù)輸出格式進(jìn)行宏定義并在程序中應(yīng)用。

#definePRprintf

#defineD"%d"

#defineF"%f"

#include<stdio.h>

main()

{

inti=1,j=2;

floata=3.45,b=6.789;

PR(D","D"\n",i,j);

PR(F","F"\n",a,b);

}

程序運行結(jié)果：

1,2

3.450000,6.7890008.2.2帶參數(shù)的宏定義

帶參數(shù)的宏定義的一般語法格式為

#define宏名(形參表)替換文本

它的作用是：在其后的源程序中，凡是遇到帶實參的宏名，編譯預(yù)處理程序都將其替換為宏定義中的替換文本，在替換時，特別要將替換文本中的形參替換為程序中的實參。

例如：

#definesum(a,b)a+b

其中sum是宏名，a、b是形參。當(dāng)程序中出現(xiàn)sum(x,y)這樣的宏名時，編譯預(yù)處理程序?qū)哑涮鎿Q為x+y。說明：

(1)帶參數(shù)的宏定義仍然是一個宏名與替換文本之間的簡單替換，只是在替換時要將替換文本中的形參替換為程序中的實參，且替換時還是不作正確性檢查。

(2)對于帶參數(shù)的宏定義，宏名與參數(shù)表之間不能有空格，否則就變成不帶參數(shù)的宏

定義。

(3)帶參數(shù)的宏定義中的形參是標(biāo)識符，而在宏替換時的實參可以是任意的表達(dá)式。

(4)對于帶參數(shù)的宏定義，在定義時最好將形參和整個替換文本用括號分別括起來，這樣在宏替換后可以避免與原宏定義意義不符的錯誤。

【例8.3】編寫程序，用帶參數(shù)的宏定義實現(xiàn)輸出三個整數(shù)中的最大值。

#defineMAX(x,y)((x)>(y)?(x):(y))

#include"stdio.h"

main()

{

inta,b,c,max;

printf("Inputa,b,c:");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

max=MAX(a,b);

max=MAX(max,c);

printf("MAX=%d\n",max);

}

程序運行結(jié)果：

Inputa,b,c:123↙

MAX=3

一般情況下，C語言源程序中的所有代碼都要進(jìn)行編譯。條件編譯是指源程序中的某些代碼只有在滿足特定條件時才進(jìn)行編譯，否則不進(jìn)行編譯。條件編譯由條件編譯命令完成。條件編譯命令分為兩類：一類是#if，另一類是#ifdef和#ifndef。8.3條件編譯8.3.1#if

1.形式1

#if常量表達(dá)式

程序段1

#else

程序段2

#endif

它的作用是：當(dāng)常量表達(dá)式的值為非0時，則對程序段1進(jìn)行編譯，否則；對程序段2進(jìn)行編譯。

2.形式2

#if常量表達(dá)式

程序段

#endif

它的作用是：當(dāng)常量表達(dá)式的值為非0時，則對程序段進(jìn)行編譯；否則，不對程序段進(jìn)行編譯。

3.形式3

#if常量表達(dá)式1

程序段1

#elif常量表達(dá)式2

程序段2

#elif常量表達(dá)式n

程序段n

[#else…程序段n+1]

#endif

它的作用是：按常量表達(dá)式順序進(jìn)行計算，第一個為非0的常量表達(dá)式i將引起對程序段i的編譯，并且不再計算后面的表達(dá)式。如果所有常量表達(dá)式的值都為0，則對程序段n+1進(jìn)行編譯。8.3.2#ifdef和#ifndef

1.?#ifdef

形式1

#ifdef宏名

程序段1

#else

程序段2

#endif

它的作用是：如果宏名在此之前已經(jīng)由#define給出定義，則對程序段1進(jìn)行編譯，否則，對程序段2進(jìn)行編譯。形式2

#ifdef宏名

程序段

#endif

它的作用是：如果宏名在此之前已經(jīng)由#define給出定義，則對程序段進(jìn)行編譯，否則，對程序段不進(jìn)行編譯。

2.#ifndef

形式1