平地起C楼—第十一层《预处理详解》

🚩前言

在C语言中，除了之前的各种语句，还包括一种特殊语句——预处理语句。它不是实现程序的功能，而是给C语言编译系统提供信息。C语言提供的预处理语句主要包括宏定义、文件包含、条件编译等。

1. 宏定义

宏定义的作用就是用一个标识符表示一个需要用到的字符等。其可以分为带参和不带参的宏定义。一般根据程序需要来写宏定义。

1.1 无参宏定义

定义格式：[注意：没有分号]

#define <标识符> <字符串……>
//比如：
#define PI 3.1415926

#define用于定义宏的。
标识符：定义的宏的名字。
字符串:是指宏体，可以是常量、表达式等。
一般宏定义在源程序的开头、函数定义的外面，有效范围是从宏定义语句开始到源文件结束。

1.2 有参的宏定义

上述无参宏定义只能完成简单的替换数值操作，为了更加灵活，我们可以给宏定义带上参数。
定义格式：

#define 标识符(参数1,参数2,……) 字符串

例：计算圆的周长，用带参宏定义

//1、带参宏定义
#include<stdio.h>
#define PI 3.1415926//无参宏定义
#define COMP_CIR(x) 2*PI*x//有参宏定义
int main()
{
    double r=1.0;
    printf("圆的周长:2*PI*r=%f\n",COMP_CIR(r));
    return 0;
}

结果展示：

1.3 带参宏定义和带参函数的对比

因此，带参宏定义较为灵活，它在程序预处理时就执行了。相比于函数，宏定义更好些。但是需要注意参数替换问题：
比如下面代码：

//2、带参宏定义的替换问题
#include<stdio.h>
#define ABS(x) (x)>=0?(x):-(x)//求绝对值问题

double compAbs(double num)
{
    return num>=0?num:-num;
}
int main()
{
    double x=12,y=12;
    printf("ABS(++x)=%f\n",ABS(++x));//(++x)>=0?(++x):-(++X)
    printf("compAbs(++y)=%f\n",compAbs(++y));//13>=0?13:-13
    return 0;
}

结果展示：

1.4 取消宏定义

#undef指令就是取消宏定义的。
比如：

//3、取消宏定义
#include<stdio.h>
#define PI 3.14
int main()
{
    printf("%f\n",PI);
    #undef PI//取消后
    printf("%f\n",PI);//再次引用
    return 0;
}

结果展示：

2. 条件编译

条件编译：就是说，有些程序需要在一定条件下才编译的。详解如下：

2.1 #if……#else…#endif

#if……#else…#endif该指令是根据常数表达式决定某段代码是否需要编译。
格式如下：

#if 常数表达式
	程序段1;
#else
	程序段2;
#endif	

上面就是，编译器只会编译代码块1和2，若常数表达式条件成立，编译器会编译代码块1，否则编译代码块2；
实例如下：

//4、条件编译#if……#else…#endif
#include<stdio.h>
//宏定义
#define WIN32 0
#define x64 1
#define SYSTEM WIN32//通过改变这里进行条件编译
int main()
{
    //通过判断SYSTEM的值，输出程序支持的平台
    #if SYSTEM==WIN32
        printf("win32\n");
    #else
        printf("x64");
    #endif
    return 0;
}

结果展示：

2.2 #ifdef

在程序中，若想判断某个宏是否被定义，可以使用这个指令#ifdef，通常和#endif一起用。格式如下：

#ifdef <宏名>
	程序段1;
#else
	程序段2;
#endif

代码演示：

//5、#ifdef
#include<stdio.h>
#define DEBUG
int main()
{
    int i=5;
    #ifdef DEBUG
        printf("i=%d\n",i);
    #endif

    int j=10;
    #ifdef DEBUG
        printf("j=%d\n",j);
    #endif

    int sum=i+j;
    #ifdef DEBUG
        printf("i+j=%d\n",sum);
    #endif
    return 0;
}

结果展示：只有当DEBUG被定义了才会有输出的

2.3 #ifndef

#ifndef作用是：用来确定某一个宏是否未被定义，它和#ifdef意思相反。若宏没被定义才编译ifndef指令下的内容，否则就跳过。
格式：

#ifndef <宏名>
	程序段1;
#else
	程序段2;
#endif

代码演示：

//6、#ifndef
#include<stdio.h>
#define DEBUG
int main()
{
    #ifndef DEBUG
        printf("输出信息：\n");
    #else
        printf("无信息\n");
    #endif
    return 0;
}

结果展示：

3. #pragma

#pragma预处理的作用是：设置编译器的状态或者指示编译器完成特殊的功能。格式：

#pragma parameter

parameter表示:编译器特有的字段，常用的用法有下面几种：