程序环境和预处理 C语言入门到入土(进阶篇)(二)

简介: 程序环境和预处理 C语言入门到入土(进阶篇)(二)

3.2.3 #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。


3.2.4 ###


# 的作用


使用 # 把一个宏参数变成对应的字符串

比如:

image.png


注:

这样的连接必须产生一个合法的标识符。否则其结果就是未定义的。


3.2.5 带副作用的宏参数

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,那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险,导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。

例如:

x + 1 ; // 不带副作用

x ++ ; // 带有副作用

MAX 宏可以证明具有副作用的参数所引起的问题。

#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?

这里我们得知道预处理器处理之后的结果是什么:

z = ( ( x ++ ) > ( y ++ ) ? ( x ++ ) : ( y ++ ));

所以输出的结果是:

x = 6 y = 10 z = 9


3.2.6 宏和函数对比


宏通常被应用于执行简单的运算。

比如在两个数中找出较大的一个。

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

那为什么不用函数来完成这个任务?

原因有二:

1. 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。

所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹 。

2. 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。

所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于> 来比较的类型。

宏是类型无关的 。

宏的缺点: 当然和函数相比宏也有劣势的地方:

1. 每次使用宏的时候,一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短,否则可能大幅度增加程序的长度。

2. 宏是没法调试的。

3. 宏由于类型无关,也就不够严谨。

4. 宏可能会带来运算符优先级的问题,导致程容易出现错。

宏有时候可以做函数做不到的事情。比如:宏的参数可以出现 类型 ,但是函数做不到。

#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 ));


宏和函数的一个对比


image.jpeg


3.2.7 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。

那我们平时的一个习惯是:

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

//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。


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不同的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写,我们需要一个数组能够大写。)


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

编译指令:

//linux 环境演示

gcc -D ARRAY_SIZE=10 programe.c



3.5 条件编译

在编译一个程序的时候我们如果要将一条语句(一组语句)编译或者放弃是很方便的。因为我们有条件编译指令。

比如说: 调试性的代码,删除可惜,保留又碍事,所以我们可以选择性的编译。


#include <stdio.h>
#define __DEBUG__
int main()
{
 int i = 0;
 int arr[10] = {0};
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 arr[i] = i;
#ifdef __DEBUG__
 printf("%d\n", arr[i]);//为了观察数组是否赋值成功。 
 #endif //__DEBUG__
 }
 return 0; }
常见的条件编译指令:
1.
#if 常量表达式
//...
#endif
// 常量表达式由预处理器求值。
如:
#define __DEBUG__ 1
#if __DEBUG__
//..
#endif
2. 多个分支的条件编译
#if 常量表达式
//...
#elif 常量表达式
//...
#else
//...
#endif
3. 判断是否被定义
#if defined(symbol)
#ifdef symbol
#if !defined(symbol)
#ifndef symbol
4. 嵌套指令
#if defined(OS_UNIX)
        #ifdef OPTION1
                unix_version_option1 ();
        #endif
        #ifdef OPTION2
                unix_version_option2 ();
        #endif
#elif defined(OS_MSDOS)
        #ifdef OPTION2
                msdos_version_option2 ();
        #endif
#endif


3.6 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。



3.6.1 头文件被包含的方式

本地文件包含

#include "filename"

查找策略:先在源文件所在目录下查找,如果该头文件未找到,编译器就像查找库函数头文件一样在标准位置查找头文件。

如果找不到就提示编译错误。

Linux环境的标准头文件的路径:


/usr/include


VS(2013)环境的标准头文件的路径:


C : \Program Files ( x86 ) \Microsoft Visual Studio 12.0 \VC\include

注意按照自己的安装路径去找。

库文件包含

#include <filename.h>

查找头文件直接去标准路径下去查找,如果找不到就提示编译错误。

这样是不是可以说,对于库文件也可以使用 “” 的形式包含?

答案是肯定的, 可以 。

但是这样做查找的效率就低些,当然这样也不容易区分是库文件还是本地文件了。


3.6.2 嵌套文件包含

如果出现这样的场景:

image.png


comm.h 和 comm.c 是公共模块。

test1.h 和 test1.c 使用了公共模块。

test2.h 和 test2.c 使用了公共模块。

test.h 和 test.c 使用了 test1 模块和 test2 模块。

这样最终程序中就会出现两份 comm.h 的内容。这样就造成了文件内容的重复。

如何解决这个问题?

答案:条件编译。

每个头文件的开头写:


#ifndef __TEST_H__

#define __TEST_H__

// 头文件的内容

#endif   //__TEST_H__

或者:

#pragma once (这个比较古老的编译器可能没有哈)

就可以避免头文件的重复引入。



4. 其他预处理指令

#error

#pragma

#line

...

不做介绍,自己去了解哈。

#pragma pack()在结构体部分介绍过了。



今天的内容就到这里了哈!!!创作实属不易QAQ

要是认为作者有一点帮助你的话!

就来一个点赞加关注吧!!!当然订阅是更是求之不得!

赠人玫瑰,手有余香=。=!

最后的最后感谢大家的观看!!!

你们的支持是作者写作的最大动力!!!

下期见哈!!!

相关文章
|
22天前
|
存储 NoSQL 编译器
【C语言】指针的神秘探险:从入门到精通的奇幻之旅 !
指针是一个变量,它存储另一个变量的内存地址。换句话说,指针“指向”存储在内存中的某个数据。
74 3
【C语言】指针的神秘探险:从入门到精通的奇幻之旅 !
|
25天前
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
49 5
|
25天前
|
C语言
C语言编程中,错误处理至关重要,能提升程序的健壮性和可靠性
C语言编程中,错误处理至关重要,能提升程序的健壮性和可靠性。本文探讨了C语言中的错误类型(如语法错误、运行时错误)、基本处理方法(如返回值、全局变量、自定义异常处理)、常见策略(如检查返回值、设置标志位、记录错误信息)及错误处理函数(如perror、strerror)。强调了不忽略错误、保持处理一致性及避免过度处理的重要性,并通过文件操作和网络编程实例展示了错误处理的应用。
57 4
|
24天前
|
并行计算 算法 测试技术
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面,旨在通过综合策略提升程序性能,满足实际需求。
56 1
|
25天前
|
网络协议 物联网 数据处理
C语言在网络通信程序实现中的应用,介绍了网络通信的基本概念、C语言的特点及其在网络通信中的优势
本文探讨了C语言在网络通信程序实现中的应用,介绍了网络通信的基本概念、C语言的特点及其在网络通信中的优势。文章详细讲解了使用C语言实现网络通信程序的基本步骤,包括TCP和UDP通信程序的实现,并讨论了关键技术、优化方法及未来发展趋势,旨在帮助读者掌握C语言在网络通信中的应用技巧。
36 2
|
25天前
|
程序员 C语言
C语言中的指针既强大又具挑战性,它像一把钥匙,开启程序世界的隐秘之门
C语言中的指针既强大又具挑战性,它像一把钥匙,开启程序世界的隐秘之门。本文深入探讨了指针的基本概念、声明方式、动态内存分配、函数参数传递、指针运算及与数组和函数的关系,强调了正确使用指针的重要性,并鼓励读者通过实践掌握这一关键技能。
36 1
|
1月前
|
C语言
【c语言】你绝对没见过的预处理技巧
本文介绍了C语言中预处理(预编译)的相关知识和指令,包括预定义符号、`#define`定义常量和宏、宏与函数的对比、`#`和`##`操作符、`#undef`撤销宏定义、条件编译以及头文件的包含方式。通过具体示例详细解释了各指令的使用方法和注意事项,帮助读者更好地理解和应用预处理技术。
27 2
|
2月前
|
存储 文件存储 C语言
深入C语言:文件操作实现局外影响程序
深入C语言:文件操作实现局外影响程序
|
22天前
|
存储 C语言 开发者
【C语言】字符串操作函数详解
这些字符串操作函数在C语言中提供了强大的功能,帮助开发者有效地处理字符串数据。通过对每个函数的详细讲解、示例代码和表格说明,可以更好地理解如何使用这些函数进行各种字符串操作。如果在实际编程中遇到特定的字符串处理需求,可以参考这些函数和示例,灵活运用。
44 10
|
22天前
|
存储 程序员 C语言
【C语言】文件操作函数详解
C语言提供了一组标准库函数来处理文件操作,这些函数定义在 `<stdio.h>` 头文件中。文件操作包括文件的打开、读写、关闭以及文件属性的查询等。以下是常用文件操作函数的详细讲解,包括函数原型、参数说明、返回值说明、示例代码和表格汇总。
43 9