C语言 预处理详解

C语⾔设置了⼀些预定义符号，可以直接使⽤，预定义符号也是在预处理期间处理的。

比如：

__FILE__ //进⾏编译的源⽂件
__LINE__ //⽂件当前的⾏号
__DATE__ //⽂件被编译的⽇期
__TIME__ //⽂件被编译的时间
__STDC__ //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义

#include<stdio.h>

int main() {
	printf("%s\n", __FILE__); //进⾏编译的源⽂件
	printf("%d\n", __LINE__); //⽂件当前的⾏号
	printf("%s\n", __DATE__); //⽂件被编译的⽇期
	printf("%s", __TIME__); //⽂件被编译的时间
	//printf("%s", __STDC__); //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义
	return 0;
}

二、#define定义常量

基本语法：

#define name stuff

常见用法：

#define MAX 1000
#define reg register //为 register这个关键字，创建⼀个简短的名字
#define do_forever for(;;) //⽤更形象的符号来替换⼀种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候⾃动把 break写上。
// 如果定义的 stuff过⻓，可以分成⼏⾏写，除了最后⼀⾏外，每⾏的后⾯都加⼀个反斜杠(续⾏符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
                            date:%s\ttime:%s\n" ,\
                             __FILE__,__LINE__ , \
                              __DATE__,__TIME__)

那我们在#define定义标识符的时候，要不要在最后加上 ;

答案是不需要加上； 请看下面一段代码

#define MAX 1000;
#define MAX 1000

if(condition)
 max = MAX;
else
 max = 0;

如果加上；则MAX就为1000；等替换后，if和else之间就是2条语句，而没有大括号的时候，if后边只能有⼀条语句。这⾥会出现语法错误。

三、#define定义宏

#define name( parament-list ) stuff

请注意：参数列表的左括号必须与name紧邻，如果两者之间有任何空白存在，参数列表就会被解释为stuff的⼀部分。

比如：

#define SQUARE( x ) x * x

这个宏存在⼀个问题：

观察下面的代码段：

#include<stdio.h>

#define SQUARE(x) x*x

int main() {
	int a = 5;
	printf("%d", SQUARE(a + 1));
	return 0;
}

输出结果：

printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );

#define SQUARE(x) (x) * (x)

printf ("%d\n",(a + 1) * (a + 1) );

#define DOUBLE(x) (x) + (x)

int a = 5;
printf("%d\n" ,10 * DOUBLE(a));

 printf ("%d\n",10 * (5) + (5));

#define DOUBLE( x) ( ( x ) + ( x ) )

x+1;//不带副作⽤
x++;//带有副作⽤

#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
...
x = 5;
y = 8;
z = MAX(x++, y++);
printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);//输出的结果是什么？

//代码被替换为
z=((x++)>(y++))?(x++):(y++))

//都为后置++，所以先判断5>8 然后x=6,y=9
//5>8为假，所以为y++,使用先返回y，及z=9，然后y=10

所以当宏参数在宏的定义中出现超过⼀次的时候，如果参数带有副作用，结果就有可能不符号我们预期。

五、宏替换的规则

六、宏与函数的对比

#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))

#define MALLOC(num, type)\
 (type )malloc(num sizeof(type))
 ...
//使⽤
 MALLOC(10, int);//类型作为参数

//预处理器替换之后：
 (int *)malloc(10 sizeof(int));

7.1#运算符

#define PRINT(n) printf("the value of "#n " is %d", n);

printf("the value of ""a" " is %d", a);

7.2 ##运算符

int int_max(int x, int y)
{
   return x>y?x:y;
}
float float_max(float x, float y)
{
   return x>yx:y;
}

但是我们有不同的数据这样写就过于繁琐，我们可以用宏来解决：

//宏定义
#define GENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x, type y)\
{ \
       return (x>y?x:y); \
}

通过宏来定义不同的函数：

GENERIC_MAX(int) //替换到宏体内后int##_max ⽣成了新的符号 int_max做函数名
GENERIC_MAX(float) //替换到宏体内后float##_max ⽣成了新的符号 float_max做函数名

int main()
{
	//调⽤函数
	int m = int_max(2, 3);
	printf("%d\n", m);
	float fm = float_max(3.5f, 4.5f);
	printf("%f\n", fm);
	return 0;
}

输出：

八、命名约定

⼀般来讲函数的宏的使用语法很相似。所以语⾔本⾝没法帮我们区分⼆者。

九、#undef

#undef NAME
//如果现存的⼀个名字需要被重新定义，那么它的旧名字⾸先要被移除。

比如：

#include<stdio.h>

#define SQORT(x) ((x)*(x))

int main() {
	int a = 3;
	int b = 4;
	printf("%d\n", SQORT(a));
#undef SQORT
	printf("%d\n", SQORT(b));//运行出错，SQORT未定义
}

十、命令行定义

#include <stdio.h>
int main()
{
   int array [SZ];
   int i = 0;
   for(i = 0; i< SZ; i ++)
   {
    array[i] = i;
    }
   for(i = 0; i<SZ; i ++)
   {
   printf("%d " ,array[i]);
   }
   printf("\n" );
   return 0;
}

//linux 环境演⽰
gcc -D SZ=10 programe.c

 /usr/include

C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include
//这是VS2013的默认路径

#include <filename.h>

#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
int main()
{
 
   return 0;
}

void test();
struct Stu
{
   int id;
   char name[20];
};

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//头⽂件的内容
#endif //__TEST_H__

#pragma once

#error
#pragma
#line
...
...

#pragma once 

#pragma pack()