预处理是C语言的一个重要知识点，它能改善程序设计的环境，有助于编写易移植、易调试的程序。因此，我们有必要掌握好预处理命令，在自己编程的时候灵活的使用它，使得编写的程序结构优良，更加易于调试和阅读。接下来我尽可能的把预处理中重要知识点向读者讲解清楚，使读者能够在自己以后编程的过程中熟练的使用预处理命令。
C语言的预处理主要有三个方面：
1、文件的包含
2、宏定义
3、条件编译
一、文件包含的形式有下面两种
1、#include “文件名”
2、#include <文件名>
它们之间的区别在于：<文件名>系统到头文件目录查找文件， “文件名”则先在当前目录查找，如果没有才到头文件目录查找；当然我们也可以使用在命令行来指定头文件路径方法。还要注意就是如果在源文件包含的头文件之间出现调用的情况，那么被调用的头文件要出现在调用头文件的前面。
二、宏定义
宏定义的使用有两种形式，一种不带参数，而另外一种带参数。
1、不带参数
格式： #define 标识符 字符串
相信上面这个格式大家并不陌生，下面还是来看看如何使用吧。当然在讲解之前我们的看看使用过程中的如下几个注意要点：
（1）预处理不做语法检查，所以我们选用的时候要尤其小心
（2）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件开头部分，直到用#undef命令终止宏定义的作用域
（3）不要在字符串中使用宏，如果宏名出现在字符串中那么将按照字符串进行处理
下面来看段代码的使用。
view plain#include < P> #define N 9
int main （）
{
int i，a［N］;
for（i=0;i<N;I++） {
a［i］=i;
printf（“%d\t”，a［i］）;
if（（i+1）%3==0）
printf（“\n”）;
}
//#undef N
printf（“%d\n”，N）;
}
运行结果为：
view plain0 1 2
3 4 5
6 7 8
9
Press any key to continue
我们在此主要是介绍下宏的作用域问题，当在以上代码中注释掉#undef N时，接下来的打印语句能够正常的打印出；但是当我们没有注释掉#undef N的时候就会出现error C2065： ‘N’ ： undeclared identifier错误，提示N没有定义。接下来看看带参数的宏的使用。
2、带参数
#define 宏名（参数表） 字符串
注意要点：
（1）宏名和参数的括号间不能有空格
（2）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解，这点要尤其注意
（3）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存
（4）宏的哑实结合（所谓的哑实结合类似于函数调用过程中实参替代形参的过程）不存在类型，也没有类型转换。
（5）宏展开使源程序变长，函数调用不会
下面来看看linux下一个典型的应用：
#define min（x，y） （{ typeof（x） _x = （x）; typeof（y） _y = （y）; （void） （&_x == &_y）; _x < _y ？ _x ： _y; }）
#define max（x，y） （{ typeof（x） _x = （x）; typeof（y） _y = （y）; （void） （&_x == &_y）; _x > _y ？ _x ： _y; }）
在上面的两个宏中我们发现有这么一句代码（void） （&_x == &_y）；可能不少读者有点发懵的感觉，这啥意思呢？！其实我们细细分析就知道，首先看看“==”，这是一个逻辑表达式，它要求两边的比较类型必须一致，如果我们的&x和&y类型不一致，如一个为char*，另一个为int*，不是同一个类型，当我们使用gcc编译的时候就会出现警告信息，vc6则会报错error C2446： ‘==’ ： no conversion from ‘char *’ to ‘int *’。这句代码（void） （&_x == &_y）; 在此的功能就相当于执行一个简单的判断操作，我们用来判断x和y的类型是否一致。别小看了这句代码，如果学会了使用它会给你的代码带来不少的便捷。下面给出一个小小的事例：
view plain#include< P> void print（）
{
printf（“hello world！！！\n”）;
return ;
}
void main（int argc，char*argv）
{
print（）;
return ;
}
运行结果为：
view plainhello world！！！
Press any key to continue
现在我们来修改下代码后看看运行结果：
view plain#include< P> void print（）
{
printf（“hello world！！！\n”）;
return ;
}
void main（int argc，char*argv）
{
#define print（） （（void）（3））
print（）;
return ;
}
运行结果为：
view plainPress any key to continue
这儿的结果没有了我们之前的那句hello world！！！，可以看出这个时候函数并没有被调用，这是因为我们使用了#define print（） （（void）（3）），使得之后调用函数print（）转换为了一个空操作，所以这个函数在接下来的代码中都不会被调用了，就像被“冲刷掉”了一样。看到这儿你是不是想起我们之前的那篇了呢，我们同样可以使用这种方法来实现断言的关闭，方法与之类似，在此就不再讲解了，有兴趣的读者可以自己试试。讲到这儿似乎应该结束了，但是细心的读者会有另外一个疑惑？在#DEFINE _y="（y）;" 呢？如果我们使用typeof（x）="=typeof（y）就好比使用了char==int一样，这是不允许的。我们使用一个typeof（y）" y; ： x ？ y < &y）; （&x="=" }）中，我们为什么要使用像typeof（y） _y; _x="（x）;" &_y）; （&_x="=" （void） typeof（y） typeof（x） （{ min（x，y）> #define print（。..） printf（__VA_ARGS__）
看看上面的宏，其中“。..”指可变参数。实现的可变参数的实现方式就是使用“。..”所代表的内容替代__VA_ARGS__，看看下面的代码就知道了。
view plain#include< P> #define print（。..） printf（__VA_ARGS__）
int main（int argc，char*argv）
{
print（“hello world----%d\n”，1111）;
return 0;
}
运行结果为：
view plainroot@ubuntu:/home/shiyan# 。/arg
hello world----1111
接着往下看。
#define printf （tem， 。..） fprintf （stdout， tem， ## __VA_ARGS__）
如有对fprintf不熟悉的读者可以自己查查函数手册，在此不再讲解。
view plain#include< P> #define print（temp， 。..） fprintf（stdout， temp， ##__VA_ARGS__）
int main（int argc，char*argv）
{
print（“hello world----%d\n”，1111）;
return 0;
}
运行结果为：
view plainroot@ubuntu:/home/shiyan# 。/arg
hello world----1111
temp在此的作用为设定输出字符串的格式，后边“。..”为可变参数。现在问题来了，我们在宏定义中为什么要使用“##”呢？如果我们没有使用##会怎么样呢？看看下面的代码：
view plain#include< P> #define print（temp， 。..） fprintf（stdout， temp， __VA_ARGS__）
int main（int argc，char*argv）
{
print（“hello world\n”）;
return 0;
}
编译时发生了如下错误：
view plainroot@ubuntu:/home/shiyan# gcc arg.c -o arg
arg.c： In function ‘main’：
arg.c:7：2： error： expected expression before ‘）’ token
为什么会出现上面的错误呢，现在我们来分析下，我们进行下宏替换，print（“hello world\n”）就变为了fprintf（stdout， “hello world\n”，）这样我们就发现了后面出现了一个逗号，所以导致了错误，如果有“##”就不会出现这样的错误了，这是因为如果可变参数被忽略或为空的时候，“##”操作将使预处理器去除掉它前面的那个逗号。如果存在可变参数时候，它也能正常工作。讲了“##”，我们当然也要讲讲“#”。先来看看下面一段代码：
view plain#include< P> #define return_exam（p） if（！（p）） \
{printf（“error： ”#p“ file_name：%s\tfunction_name：%s\tline：%d 。\n”，\
__FILE__， __func__， __LINE__）; return 0;}
int print（）
{
return_exam（0）;
}
int main（int argc，char*argv）
{
print（）;
printf（“hello world！！！\n”）;
return 0;
}
运行结果为：
view plainroot@ubuntu:/home/shiyan# 。/arg
error： 0 file_name:arg.c function_name:print line:9 。
hello world！！！
我们发现在运行结果中打印出了出错的文件名、函数名、以及行号。采用宏定义来检测函数的返回值是否正确，仅仅是为了体现出我们要讲解的宏，所以代码做了最大的简化工作，读者在自己编写代码时候要学会这样的检测方式。“#”的作用就是将其后面的宏参数进行字符串化操作，就是在宏变量进行替换之后在其左右各加上一个上双引号，这就使得“#p”变味了“”p“”我们发现这样的话刚好两边的““””就消失了。下面来看看最后一个知识点条件编译。 |
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