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C语言之预处理

news 来源：原创 2025/8/22 8:57:16

预处理

  • 一.头文件的包含
    • 1.1头文件的作用
    • 1.2包含头文件的方式
      • - 包含标准库头文件
      • - 包含用户自定义头文件
    • 1.3嵌套文件包含
  • 二.条件编译
    • 2.1条件编译的作用
    • 2.2条件编译的指令
  • 三.预定义符号
  • 四.define
    • 4.1define定义常量
    • 4.2#define定义宏
      • 4.2.1定义宏时常见错误
    • 4.3宏替换的规则
    • 4.4带有副作用的宏参数
    • 4.5宏与函数对比
    • 4.6#undef
  • 五.#和##运算符

一.头文件的包含

1.1头文件的作用

头文件的主要作用是提供函数声明、宏定义、数据类型定义和全局变量声明等。它允许程序员将代码的接口部分与实现部分分离，从而实现模块化编程。常见的头文件用途包括：

  • 函数声明：声明函数的原型，使得函数可以在其他文件中被调用。
  • 宏定义：提供全局的宏定义，用于代码的简化和优化。
  • 数据类型定义：定义结构体、枚举类型等，方便代码的复用。
  • 全局变量声明：声明全局变量，使得变量可以在多个文件中共享。

1.2包含头文件的方式

- 包含标准库头文件

#include <文件名>

特点：

  1. 用于包含系统标准库头文件（如<stdio.h>、<stdlib.h>等）。
  2. 预处理器会在系统的标准库目录中查找头文件。
  3. 不需要指定路径，也不需要引号。

- 包含用户自定义头文件

#include "文件名"

特点：

  1. 用于包含用户自定义的头文件。
  2. 预处理器会先在当前源文件所在的目录查找头文件，如果找不到，再在系统的标准库目录中查找。
  3. 需要使用双引号""，并且可以指定相对路径或绝对路径。

1.3嵌套文件包含

当头文件被多次包含时，同时会被编译多次，此时编译的压力较大；为防止这种情况，可以用到条件编译。

二.条件编译

2.1条件编译的作用

条件编译的主要作用是根据预定义的条件（如宏定义、编译器选项等）来决定是否编译某段代码。可用于一下场景：

  1. 多平台兼容性：根据不同的操作系统或平台编译特定代码。
  2. 调试与发布模式：在调试模式下启用调试信息，在发布模式下关闭调试信息。
  3. 功能模块的选择：根据编译选项启用或禁用某些功能模块。
  4. 避免重复定义：通过条件编译防止头文件的重复包含。

2.2条件编译的指令

  1. #if、#else、#elif 和 #endif
    这些指令用于根据条件表达式的值选择性编译代码。

#if：如果条件表达式为真（非零），则编译其后的代码。
#elif：如果前面的#if或#elif条件不满足，而当前条件为真，则编译其后的代码。
#else：如果前面的所有条件都不满足，则编译#else部分的代码。
#endif：结束条件编译块。

这里#if、#else、#elif 和 #endif可用于嵌套指令。

  1. #ifdef 和 #ifndef
    这两个指令用于检查某个宏是否被定义。

#ifdef：如果宏被定义，则编译其后的代码。
#ifndef：如果宏未被定义，则编译其后的代码。

三.预定义符号

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。

__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

使用示例：

printf("file:%s line:%d\n", __FILE__, __LINE__);

四.define

define基本语法：

4.1define定义常量

 #define name stuff

在使用define定义常量时，最好不要在结尾加上分号，否则会造成一系列问题。
就以下面代码为例：

if( )max = MAX;
elsemax = 0;

如果是加了分号的情况，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。

4.2#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）。

#define name( parament-list ) stuff

4.2.1定义宏时常见错误

举例：

 #define SQUARE( x ) x * xint a = 5;
printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) );

刚看这段代码，很多人会误解为结果是36，但正确结果却是11.这是因为，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 );

要想解决这个问题，就要在宏定义是多加上几个括号：

#define SQUARE(x) (x) * (x)
printf ("%d\n",(a + 1) * (a + 1) );

再看下一个例子：

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

看上去，好像打印100，但事实上打印的是55.
宏替换之后结果是：

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

由于乘法在前，所以结果是55.
要解决这个问题，在最外层加一对括号。

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

4.3宏替换的规则

在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

4.4带有副作用的宏参数

#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);

这里a,b都会替换为x++和y++，而在运行时，会造成x和y的自增，导致想要的结果与实际输出不符，在自己使用时，要尽量避免使用这类代码。

4.5宏与函数对比

在这里插入图片描述

4.6#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

五.#和##运算符

#运算符
#运算符将宏的⼀个参数转换为字符串字⾯量。它仅允许出现在带参数的宏的替换列表中。
#运算符所执⾏的操作可以理解为”字符串化“。
例如：

#define PRINT(n) printf("the value of "#n " is %d", n);
当把a作为n的参数输入时，结果为下
printf("the value of ""a" " is %d", a);

##运算符
##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。 ## 被称为记号粘合
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。

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数组本质是对象&#xff0c;键就是索引&#xff0c;值就是元素。 push /unshift 在数组最后/最前添加 pop /shift 把数组最后/最前的元素删除,返回的是被删除的元素 splice(0,2&#xff0c;5)从第0给位置开始删除2个元素&#xff0c;并添加一个元素 数组自带的…...

编程日记 2025/8/19 15:51:17

golang dlv调试工具

golang dlv调试工具 在goland2022.2版本 中调试go程序报错 WARNING: undefined behavior - version of Delve is too old for Go version 1.20.7 (maximum supported version 1.19) 即使你go install了新的dlv也无济于事 分析得出Goland实际使用的是 Goland安装目录下dlv 例…...

编程日记 2025/8/19 18:00:50

【算法 C/C++】二维前缀和

2025 - 03 - 08 - 第 70 篇 Author: 郑龙浩 / 仟濹 【二维前缀和】 文章目录 前缀和与差分 - 我的博客前缀和(二维)1 基本介绍(1) **sum[i][j] 表示什么&#xff1f;&#xff1f;&#xff1f;**(2) **前缀和怎么求&#xff1f;&#xff1f;&#xff1f;计算 sum[i][j]&#xf…...

编程日记 2025/8/21 12:33:36

如何使用postman来测试接口

一、postman的介绍与下载 可参考&#xff1a; https://blog.csdn.net/freeking101/article/details/80774271 二、api获取网站 阿里云API应用市场 地址&#xff1a;云市场_镜像市场_软件商店_建站软件_服务器软件_API接口_应用市场 - 阿里云 三、具体测试过程 可模拟浏览…...

编程日记 2025/8/16 11:57:55