C 预处理器 · WSchool C语言教程

# C 预处理器 **C 预处理器**不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，他们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。下面列出了所有重要的预处理器指令： | 指令 | 描述 | | --- | --- | | #define | 定义宏 | | #include | 包含一个源代码文件 | | #undef | 取消已定义的宏 | | #ifdef | 如果宏已经定义，则返回真 | | #ifndef | 如果宏没有定义，则返回真 | | #if | 如果给定条件为真，则编译下面代码 | | #else | #if 的替代方案 | | #elif | 如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码 | | #endif | 结束一个 #if……#else 条件编译块 | | #error | 当遇到标准错误时，输出错误消息 | | #pragma | 使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中 | ## 预处理器实例分析下面的实例来理解不同的指令。 ``` #define MAX_ARRAY_LENGTH 20 ``` 这个指令告诉 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替换为 20。使用 _#define_ 定义常量来增强可读性。 ``` #include <stdio.h> #include "myheader.h" ``` 这些指令告诉 CPP 从**系统库**中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。下一行告诉 CPP 从本地目录中获取 **myheader.h**，并添加内容到当前的源文件中。 ``` #undef FILE_SIZE #define FILE_SIZE 42 ``` 这个指令告诉 CPP 取消已定义的 FILE_SIZE，并定义它为 42。 ``` #ifndef MESSAGE #define MESSAGE "You wish!" #endif ``` 这个指令告诉 CPP 只有当 MESSAGE 未定义时，才定义 MESSAGE。 ``` #ifdef DEBUG /* Your debugging statements here */ #endif ``` 这个指令告诉 CPP 如果定义了 DEBUG，则执行处理语句。在编译时，如果您向 gcc 编译器传递了 _-DDEBUG_ 开关量，这个指令就非常有用。它定义了 DEBUG，您可以在编译期间随时开启或关闭调试。 ## 预定义宏 ANSI C 定义了许多宏。在编程中您可以使用这些宏，但是不同直接修改这些预定义的宏。 | 宏 | 描述 | | --- | --- | | \_\_DATE\_\_ | 当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。 | | \_\_TIME\_\_ | 当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。 | | \_\_FILE\_\_ | 这会包含当前文件名，一个字符串常量。 | | \_\_LINE\_\_ | 这会包含当前行号，一个十进制常量。 | | \_\_STDC\_\_ | 当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。 | 让我们来尝试下面的实例： ``` #include <stdio.h> main() { printf("File :%s\n", __FILE__ ); printf("Date :%s\n", __DATE__ ); printf("Time :%s\n", __TIME__ ); printf("Line :%d\n", __LINE__ ); printf("ANSI :%d\n", __STDC__ ); } ``` 当上面的代码（在文件 **test.c** 中）被编译和执行时，它会产生下列结果： ``` File :test.c Date :Jun 2 2012 Time :03:36:24 Line :8 ANSI :1 ``` ## 预处理器运算符 C 预处理器提供了下列的运算符来帮助您创建宏： ##### 宏延续运算符（\）一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符（\）。例如： ``` #define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": We love you!\n") ``` ##### 字符串常量化运算符（#）在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）。在宏中使用的该运算符有一个特定的参数或参数列表。例如： ``` #include <stdio.h> #define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": We love you!\n") int main(void) { message_for(Carole, Debra); return 0; } ``` 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ``` Carole and Debra: We love you! ``` ##### 标记粘贴运算符（##）宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。例如： ``` #include <stdio.h> #define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n) int main(void) { int token34 = 40; tokenpaster(34); return 0; } ``` 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ``` token34 = 40 ``` 这是怎么发生的，因为这个实例会从编译器产生下列的实际输出： ``` printf ("token34 = %d", token34); ``` 这个实例演示了 token##n 会连接到 token34 中，在这里，我们使用了**字符串常量化运算符（#）**和**标记粘贴运算符（##）**。 ##### defined() 运算符预处理器 **defined** 运算符是用在常量表达式中的，用来确定一个标识符是否已经使用 #define 定义过。如果指定的标识符已定义，则值为真（非零）。如果指定的标识符未定义，则值为假（零）。下面的实例演示了 defined() 运算符的用法： ``` #include <stdio.h> #if !defined (MESSAGE) #define MESSAGE "You wish!" #endif int main(void) { printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE); return 0; } ``` 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ``` Here is the message: You wish! ``` ## 参数化的宏 CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数。例如，下面的代码是计算一个数的平方： ``` int square(int x) { return x * x; } ``` 我们可以使用宏重写上面的代码，如下： ``` #define square(x) ((x) * (x)) ``` 在使用带有参数的宏之前，必须使用 **#define** 指令定义。参数列表是括在圆括号内，且必须紧跟在宏名称的后边。宏名称和左圆括号之间不允许有空格。例如： ``` #include <stdio.h> #define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) int main(void) { printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20)); return 0; } ``` 当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果： ``` Max between 20 and 10 is 20 ```