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1. 程序的翻译环境和执行环境：
在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。
第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
第2种是执行环境，它用于实际执行代码
在计算机当中,只能执行二进制编码,那我们的编程语言又是如何转换成二进制编码的呢?
以我们常用的vs为例,这是一个集成开发环境,从.c到.exe都可以由他来完成.
经过编译与链接这两个大步骤,就可以生成可执行程序.
2. 详解编译+链接
2.1翻译环境
组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。
每个目标文件由链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。
链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数，而且它可以搜索程序员个人的程序库，将其需要的函数也链接到程序中
2.2 编译本身也分为几个阶段 预编译,编译与处理.
2.21预编译
预处理阶段会将预处理指令进行替换
如下的#include 与 #define都是预处理指令。
#include<stdio.h> #define MAX 5 int main() { printf("%d",MAX); return 0; //预处理 }
使用gcc执行：gcc -E test.c -o test.i 可在预处理后停下.这时预处理指令替换完成
define定义的常量进行文本替换 include所包含的头文件被展开,注释将被删除
# 1 "test.c" # 1 "<built-in>" # 1 "<command-line>" # 31 "<command-line>" # 1 "/usr/include/stdc-predef.h" 1 3 4 # 32 "<command-line>" 2 # 1 "test.c" # 1 "/usr/include/stdio.h" 1 3 4 # 27 "/usr/include/stdio.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/libc-header-start.h" 1 3 4 # 33 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/libc-header-start.h" 3 4 # 1 "/usr/include/features.h" 1 3 4 # 461 "/usr/include/features.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h" 1 3 4 # 452 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/wordsize.h" 1 3 4 # 453 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/long-double.h" 1 3 4 # 454 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/cdefs.h" 2 3 4 # 462 "/usr/include/features.h" 2 3 4 # 485 "/usr/include/features.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs.h" 1 3 4 # 10 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs-64.h" 1 3 4 # 11 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/gnu/stubs.h" 2 3 4 # 486 "/usr/include/features.h" 2 3 4 # 34 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/libc-header-start.h" 2 3 4 # 28 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/include/stddef.h" 1 3 4 # 209 "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/include/stddef.h" 3 4 # 209 "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/include/stddef.h" 3 4 typedef long unsigned int size_t; # 34 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/include/stdarg.h" 1 3 4 # 40 "/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/include/stdarg.h" 3 4 typedef __builtin_va_list __gnuc_va_list; # 37 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 1 3 4 # 27 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/wordsize.h" 1 3 4 # 28 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/timesize.h" 1 3 4 # 29 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 2 3 4 typedef unsigned char __u_char; typedef unsigned short int __u_short; typedef unsigned int __u_int; typedef unsigned long int __u_long; typedef signed char __int8_t; typedef unsigned char __uint8_t; typedef signed short int __int16_t; typedef unsigned short int __uint16_t; typedef signed int __int32_t; typedef unsigned int __uint32_t; typedef signed long int __int64_t; typedef unsigned long int __uint64_t; typedef __int8_t __int_least8_t; typedef __uint8_t __uint_least8_t; typedef __int16_t __int_least16_t; typedef __uint16_t __uint_least16_t; typedef __int32_t __int_least32_t; typedef __uint32_t __uint_least32_t; typedef __int64_t __int_least64_t; typedef __uint64_t __uint_least64_t; typedef long int __quad_t; typedef unsigned long int __u_quad_t; typedef long int __intmax_t; typedef unsigned long int __uintmax_t; # 141 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/typesizes.h" 1 3 4 # 142 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/time64.h" 1 3 4 # 143 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types.h" 2 3 4 typedef unsigned long int __dev_t; typedef unsigned int __uid_t; typedef unsigned int __gid_t; typedef unsigned long int __ino_t; typedef unsigned long int __ino64_t; typedef unsigned int __mode_t; typedef unsigned long int __nlink_t; typedef long int __off_t; typedef long int __off64_t; typedef int __pid_t; typedef struct { int __val[2]; } __fsid_t; typedef long int __clock_t; typedef unsigned long int __rlim_t; typedef unsigned long int __rlim64_t; typedef unsigned int __id_t; typedef long int __time_t; typedef unsigned int __useconds_t; typedef long int __suseconds_t; typedef int __daddr_t; typedef int __key_t; typedef int __clockid_t; typedef void * __timer_t; typedef long int __blksize_t; typedef long int __blkcnt_t; typedef long int __blkcnt64_t; typedef unsigned long int __fsblkcnt_t; typedef unsigned long int __fsblkcnt64_t; typedef unsigned long int __fsfilcnt_t; typedef unsigned long int __fsfilcnt64_t; typedef long int __fsword_t; typedef long int __ssize_t; typedef long int __syscall_slong_t; typedef unsigned long int __syscall_ulong_t; typedef __off64_t __loff_t; typedef char *__caddr_t; typedef long int __intptr_t; typedef unsigned int __socklen_t; typedef int __sig_atomic_t; # 39 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__fpos_t.h" 1 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__mbstate_t.h" 1 3 4 # 13 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__mbstate_t.h" 3 4 typedef struct { int __count; union { unsigned int __wch; char __wchb[4]; } __value; } __mbstate_t; # 6 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__fpos_t.h" 2 3 4 typedef struct _G_fpos_t { __off_t __pos; __mbstate_t __state; } __fpos_t; # 40 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__fpos64_t.h" 1 3 4 # 10 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__fpos64_t.h" 3 4 typedef struct _G_fpos64_t { __off64_t __pos; __mbstate_t __state; } __fpos64_t; # 41 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/__FILE.h" 1 3 4 struct _IO_FILE; typedef struct _IO_FILE __FILE; # 42 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/FILE.h" 1 3 4 struct _IO_FILE; typedef struct _IO_FILE FILE; # 43 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/struct_FILE.h" 1 3 4 # 35 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/types/struct_FILE.h" 3 4 struct _IO_FILE; struct _IO_marker; struct _IO_codecvt; struct _IO_wide_data; typedef void _IO_lock_t; struct _IO_FILE { int _flags; char *_IO_read_ptr; char *_IO_read_end; char *_IO_read_base; char *_IO_write_base; char *_IO_write_ptr; char *_IO_write_end; char *_IO_buf_base; char *_IO_buf_end; char *_IO_save_base; char *_IO_backup_base; char *_IO_save_end; struct _IO_marker *_markers; struct _IO_FILE *_chain; int _fileno; int _flags2; __off_t _old_offset; unsigned short _cur_column; signed char _vtable_offset; char _shortbuf[1]; _IO_lock_t *_lock; __off64_t _offset; struct _IO_codecvt *_codecvt; struct _IO_wide_data *_wide_data; struct _IO_FILE *_freeres_list; void *_freeres_buf; size_t __pad5; int _mode; char _unused2[15 * sizeof (int) - 4 * sizeof (void *) - sizeof (size_t)]; }; # 44 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 # 52 "/usr/include/stdio.h" 3 4 typedef __gnuc_va_list va_list; # 63 "/usr/include/stdio.h" 3 4 typedef __off_t off_t; # 77 "/usr/include/stdio.h" 3 4 typedef __ssize_t ssize_t; typedef __fpos_t fpos_t; # 133 "/usr/include/stdio.h" 3 4 # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/stdio_lim.h" 1 3 4 # 134 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 extern FILE *stdin; extern FILE *stdout; extern FILE *stderr; extern int remove (const char *__filename) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int rename (const char *__old, const char *__new) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int renameat (int __oldfd, const char *__old, int __newfd, const char *__new) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); # 173 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern FILE *tmpfile (void) ; # 187 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern char *tmpnam (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern char *tmpnam_r (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; # 204 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern char *tempnam (const char *__dir, const char *__pfx) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) __attribute__ ((__malloc__)) ; extern int fclose (FILE *__stream); extern int fflush (FILE *__stream); # 227 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fflush_unlocked (FILE *__stream); # 246 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern FILE *fopen (const char *__restrict __filename, const char *__restrict __modes) ; extern FILE *freopen (const char *__restrict __filename, const char *__restrict __modes, FILE *__restrict __stream) ; # 279 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern FILE *fdopen (int __fd, const char *__modes) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; # 292 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern FILE *fmemopen (void *__s, size_t __len, const char *__modes) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern FILE *open_memstream (char **__bufloc, size_t *__sizeloc) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern void setbuf (FILE *__restrict __stream, char *__restrict __buf) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int setvbuf (FILE *__restrict __stream, char *__restrict __buf, int __modes, size_t __n) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern void setbuffer (FILE *__restrict __stream, char *__restrict __buf, size_t __size) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern void setlinebuf (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int fprintf (FILE *__restrict __stream, const char *__restrict __format, ...); extern int printf (const char *__restrict __format, ...); extern int sprintf (char *__restrict __s, const char *__restrict __format, ...) __attribute__ ((__nothrow__)); extern int vfprintf (FILE *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg); extern int vprintf (const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg); extern int vsprintf (char *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__nothrow__)); extern int snprintf (char *__restrict __s, size_t __maxlen, const char *__restrict __format, ...) __attribute__ ((__nothrow__)) __attribute__ ((__format__ (__printf__, 3, 4))); extern int vsnprintf (char *__restrict __s, size_t __maxlen, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__nothrow__)) __attribute__ ((__format__ (__printf__, 3, 0))); # 379 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int vdprintf (int __fd, const char *__restrict __fmt, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__format__ (__printf__, 2, 0))); extern int dprintf (int __fd, const char *__restrict __fmt, ...) __attribute__ ((__format__ (__printf__, 2, 3))); extern int fscanf (FILE *__restrict __stream, const char *__restrict __format, ...) ; extern int scanf (const char *__restrict __format, ...) ; extern int sscanf (const char *__restrict __s, const char *__restrict __format, ...) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int fscanf (FILE *__restrict __stream, const char *__restrict __format, ...) __asm__ ("" "__isoc99_fscanf") ; extern int scanf (const char *__restrict __format, ...) __asm__ ("" "__isoc99_scanf") ; extern int sscanf (const char *__restrict __s, const char *__restrict __format, ...) __asm__ ("" "__isoc99_sscanf") __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; # 432 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int vfscanf (FILE *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 2, 0))) ; extern int vscanf (const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 1, 0))) ; extern int vsscanf (const char *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 2, 0))); extern int vfscanf (FILE *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __asm__ ("" "__isoc99_vfscanf") __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 2, 0))) ; extern int vscanf (const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __asm__ ("" "__isoc99_vscanf") __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 1, 0))) ; extern int vsscanf (const char *__restrict __s, const char *__restrict __format, __gnuc_va_list __arg) __asm__ ("" "__isoc99_vsscanf") __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) __attribute__ ((__format__ (__scanf__, 2, 0))); # 485 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fgetc (FILE *__stream); extern int getc (FILE *__stream); extern int getchar (void); extern int getc_unlocked (FILE *__stream); extern int getchar_unlocked (void); # 510 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fgetc_unlocked (FILE *__stream); # 521 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fputc (int __c, FILE *__stream); extern int putc (int __c, FILE *__stream); extern int putchar (int __c); # 537 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fputc_unlocked (int __c, FILE *__stream); extern int putc_unlocked (int __c, FILE *__stream); extern int putchar_unlocked (int __c); extern int getw (FILE *__stream); extern int putw (int __w, FILE *__stream); extern char *fgets (char *__restrict __s, int __n, FILE *__restrict __stream) ; # 603 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern __ssize_t __getdelim (char **__restrict __lineptr, size_t *__restrict __n, int __delimiter, FILE *__restrict __stream) ; extern __ssize_t getdelim (char **__restrict __lineptr, size_t *__restrict __n, int __delimiter, FILE *__restrict __stream) ; extern __ssize_t getline (char **__restrict __lineptr, size_t *__restrict __n, FILE *__restrict __stream) ; extern int fputs (const char *__restrict __s, FILE *__restrict __stream); extern int puts (const char *__s); extern int ungetc (int __c, FILE *__stream); extern size_t fread (void *__restrict __ptr, size_t __size, size_t __n, FILE *__restrict __stream) ; extern size_t fwrite (const void *__restrict __ptr, size_t __size, size_t __n, FILE *__restrict __s); # 673 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern size_t fread_unlocked (void *__restrict __ptr, size_t __size, size_t __n, FILE *__restrict __stream) ; extern size_t fwrite_unlocked (const void *__restrict __ptr, size_t __size, size_t __n, FILE *__restrict __stream); extern int fseek (FILE *__stream, long int __off, int __whence); extern long int ftell (FILE *__stream) ; extern void rewind (FILE *__stream); # 707 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fseeko (FILE *__stream, __off_t __off, int __whence); extern __off_t ftello (FILE *__stream) ; # 731 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int fgetpos (FILE *__restrict __stream, fpos_t *__restrict __pos); extern int fsetpos (FILE *__stream, const fpos_t *__pos); # 757 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern void clearerr (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int feof (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern int ferror (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern void clearerr_unlocked (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int feof_unlocked (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern int ferror_unlocked (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern void perror (const char *__s); # 1 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/sys_errlist.h" 1 3 4 # 26 "/usr/include/x86_64-linux-gnu/bits/sys_errlist.h" 3 4 extern int sys_nerr; extern const char *const sys_errlist[]; # 782 "/usr/include/stdio.h" 2 3 4 extern int fileno (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern int fileno_unlocked (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; # 800 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern FILE *popen (const char *__command, const char *__modes) ; extern int pclose (FILE *__stream); extern char *ctermid (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); # 840 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern void flockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); extern int ftrylockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ; extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)); # 858 "/usr/include/stdio.h" 3 4 extern int __uflow (FILE *); extern int __overflow (FILE *, int); # 873 "/usr/include/stdio.h" 3 4 # 2 "test.c" 2 # 3 "test.c" int main() { printf("%d",5); return 0; }
2.22编译
在编译阶段会将c代码全部翻译为汇编代码 并进行 词法分析 语义分析 语法分析 符号汇总等工作
同样在gcc中执行：gcc -S test.i -o test.s
.file "test.c" .text .section .rodata .LC0: .string "%d" .text .globl main .type main, @function main: .LFB0: .cfi_startproc endbr64 pushq %rbp .cfi_def_cfa_offset 16 .cfi_offset 6, -16 movq %rsp, %rbp .cfi_def_cfa_register 6 movl $5, %esi leaq .LC0(%rip), %rdi movl $0, %eax call printf@PLT movl $0, %eax popq %rbp .cfi_def_cfa 7, 8 ret .cfi_endproc .LFE0: .size main, .-main .ident "GCC: (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 9.4.0" .section .note.GNU-stack,"",@progbits .section .note.gnu.property,"a" .align 8 .long 1f - 0f .long 4f - 1f .long 5 0: .string "GNU" 1: .align 8 .long 0xc0000002 .long 3f - 2f 2: .long 0x3 3: .align 8 4:
刚刚的代码就被翻译成了汇编代码。并完成了上述过程。
其中符号汇总将使用到的各个函数与全局变量汇总
2.23汇编阶段
在编译中最后的阶段是汇编，将文件生成为目标文件，将汇编代码翻译成二进制代码，并整合刚刚的符号汇总生成符号表，并附上地址，以便之后调用。
同样在gcc中执行：gcc -C test.s -o test.o
就生成了这样一个乱码文件（可使用elf格式进行编辑）
2.3链接
最后就是链接阶段，合并段表，并执行符号表的合并与重定位。
当多文件操作的时候，这部会将多个文件进行链接操作。（也可以理解为将多个文件合并为一个文件）
在gcc中执行 gcc test.o -o test
就会生成一个可执行程序。
3. 预处理详解
3.1 预定义符号
__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> #define MAX 5 int main() { printf(__FILE__); printf(__FUNCTION__); printf(__TIME__); }
执行结果如下。分别为文件名 函数名 时间
3.2 #define
#define name stuff
语法为要定义的名字 与 具体的值
如
#define MAX 5
如果定义的 stuff过长，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__ )
在define定义中不要加；
来看看这段代码，当条件成立时a=max否则b=max
#define MAX 5; if true a=MAX; else b=MAX;
但是在预编译处理阶段会将这段代码翻译成这样，也就将else孤立了，会导致语法错误
#define MAX 5; if true a=MAX;； else b=MAX;；
所以在define中不需要加入；
3.2.1#define 定义宏
#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义宏（define macro）。
下面是宏的申明方式：
#define name( parament-list ) stuff
其中的 parament-list 是一个由逗号隔开的符号表，它们可能出现在stuff中。
#define max(x,y) ((x>y)?x:y)
参数列表的左括号必须与name紧邻。 如果两者中有空白的部分，则会被解释为stuff。
写宏时不要吝啬括号，否则会出现不好的结果
例如：定义平方和的宏
#define SQUARE( x ) x * x int a = 5; printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) )；
在预编译结束后这段代码会变成什么呢？
#define SQUARE( a+1 ) a+1 * a+1 int a = 5; printf("%d\n" ,a+1 * a+1 )；
这时，显然结果改变了，所以我们应当这样定义宏
#define SQUARE( x ) （（x） * （x）） int a = 5; printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) )；
3.2.2 #define 替换规则
在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。 1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，它们首先 被替换。 2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值所替换。 3. 最后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上 述处理过程。 注意： 1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏，不能出现递归。 2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索。
3.2.3 #和##
#的作用是将变量名插入到字符串中
#include<stdio.h> #define PRINTF(format,x) printf("the value of " #x " is " format "\n",x) int main() { int a=4; PRINTF("%d", a); }
这段代码预处理完为
int main() { int a=4; printf("the value of " "a" " is " "%d" "\n",a); }
##的作用是拼接两个常量
#include<stdio.h> #define ADD_TO_SUM(num,value) value##num int main() { printf("%f",ADD_TO_SUM(2.12, 2023)); }
代码结果为
3.2.4 宏和函数对比
| 属性 | #define定义宏 | 函数 |
| 代码长度 | 每次使用时，宏代码都会被插入到程序中。除了非常 小的宏之外，程序的长度会大幅度增长 |
函数代码只出现于一个地方；每次使用这个函数时，都调用那个地方的同一份代码 |
| 执行速度 | 更快 | 存在函数的调用和返回的额外开销，所以相对慢一些 |
| 操作优先级 | 需要根据上下文判断 | 表达式求值更容易预测 |
| 调试 | 不可调式 | 可以逐语句调试 |
| 递归 | 宏不可以递归 | 可以递归 |
3.2.7 命名约定
把宏名全部大写
函数名不要全部大写
3.3 #undef
这条指令用于移除一个宏定义。
#undef NAME
3.4 命令行定义
许多C 的编译器提供了一种能力，允许在命令行中定义符号。用于启动编译过程。
例如：当我们根据同一个源文件要编译出一个程序的不同版本的时候，这个特性有点用处。（假定某个程序中声明了一个某个长度的数组，如果机器内存有限，我们需要一个很小的数组，但是另外一个机器内存大些，我们需要一个数组能够大些。）
#include<stdio.h> int main() { int array[MAX_SIZE]; int i=0; for(int i=0;i<MAX_SIZE;i++) scanf("%d",&array[i]); for(int i=0;i<MAX_SIZE;i++) printf("%d",array[i]); return 0; }
在gcc下输入 gcc -D MAX_SIZE=10 test.c
这时MAX_SIZE的值就为10
3.5 文件包含
我们已经知道， #include 指令可以使另外一个文件被编译。就像它实际出现于 #include 指令的地方一样。
这种替换的方式很简单：
预处理器先删除这条指令，并用包含文件的内容替换。
这样一个源文件被包含10次，那就实际被编译10次。
所以我们在写头文件的时候一般会加上
#ifndef _TEST_H__ //头文件名 （或者自己创建一个标识符） #define _TEST_H__ //头文件内容 #endif
这里的代码也很好理解，判断是否有这个定义，若没有则进入下面的内容，若有则结束，解决了头文件被重复包含的问题，当然也可以这样写。
#pragma oncce
完结撒花：
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