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3.1 预定义符号

• 这些预定义符号都是语言内置的

__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

例如：

#include<stdio.h>
int main()
{
    printf("%s\n", __DATE__);//文件被编译的日期
    printf("%d\n", __LINE__);//输入当前行号
    return 0;
}

3.2 #define

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3.2.1 #define 定义标识符

• 语法：

define name stuff

#define MAX 10000
#define CASE break; case //在写case语句的时候自动把 break写上
#define reg register //为 register这个关键字，创建一个简短的名字

3.2.2 #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

• 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

如：

#define SQUARE( x ) x * x

• ==注意==

这个宏存在一个问题：
观察下面的代码段：

#define SQUARE( x ) x * x

int a = 5;
printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) );

乍一看，你可能觉得这段代码将打印36这个值。
事实上，它将打印11.

为什么？

• 替换文本时，参数x被替换成a + 1,所以这条语句实际上变成了：

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

这样就比较清晰了，由替换产生的表达式并没有按照预想的次序进行求值。
在宏定义上加上两个括号，这个问题便轻松的解决了：

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

这样预处理之后就产生了预期的效果：

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

• ==提示==
  所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号，避免在使用宏时由于参数中

的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。

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

1. 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
2. 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#和

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• 如何把参数插入到字符串中？
  我们只需下面这样做
  在定义宏的时候，可以用#来表示对应的参数

#define PRINT(FORMAT, VAL)\
        printf("the value of " #VAL  "is " FORMAT "\n", VAL);
#include<stdio.h>


int main()
{
    int i = 10;

    PRINT("%d", i + 6);
    return 0;
}

的作用

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• 可以把位于它两边的符号合成一个符号。

它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符

3.2.5 宏和函数对比

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• 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

1. 宏是没法调试的(因为在调试的时候已经替换了)
2. 宏由于类型无关，也就不够严谨
3. 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

//动态申请空间
    #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

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，都调用那个次使用这个函数时，都调用那个
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
操作符优先级	宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里，除非加上括号，否则邻近操作符的优先级可能会产生不可预料的后果，所以建议宏在书写的时候多些括号	函数参数只在函数调用的时候求值一次，它的结果值传递给函数。表达式的求值结果更容易预测
带有副作用的参数	参数可能被替换到宏体中的多个位置，所以带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果	函数参数只在传参的时候求值一次，结果更容易控制
参数类型	宏的参数与类型无关，只要对参数的操作是合法的，它就可以使用于任何参数类型	函数的参数是与类型有关的，如果参数的类型不同，就需要不同的函数，即使他们执行的任务是不同的。
调试	宏是不方便调试的	函数是可以逐语句调试的
递归	宏是不能递归的	函数是可以递归的

3.2.6 命名约定

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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

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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 条件编译

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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

3.5 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

3.5.1 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

3.5.2 嵌套文件包含

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• 如果出现这样的场景

• 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

这两种方式都可以避免头文件的重复引入

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