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8编译预处理[归.pdf

上传人：H****o

文档编号：56626369

上传时间：2022-11-02

格式：PDF

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1、8 编译预处理本章重点：宏定义命令条件编译命令文件包含命令本章难点：带参宏定义条件编译在 C语言源程序中，除了为实现程序功能而使用的声明语句和执行语句之外，还可以使用编译预处理命令。所谓编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，先对源程序中的编译预处理命令进行处理；然后再将处理的结果和源程序一起进行编译，得到目标代码。C 语言提供的编译预处理命令主要有宏定义、条件编译和文件包含等三种。为了能够和一般 C语句区别开来，编译预处理命令以“#”号开头。它占用一个单独的书写行，命令行末尾没有分号。编译预处理是语言的一个重要功能，合理地使用编译预处理功能编写的程序便于阅读、修改、调试和移植，也

2、有利于模块化程序设计。8.1 宏定义宏定义是指将一个标识符(又称宏名)定义为一个字符串(或称替换文本)。在编译预处理时，对程序中出现的所有宏名都用相应的替换文本去替换，这称为“宏替换”或“宏展开”。在语言中，“宏定义”可分为无参宏定义和带参宏定义两种。8.1.1 无参宏定义无参宏定义即定义没有参数的“宏”，其一般形式为：#define 标识符替换文本其中#define表示该语句行是宏定义命令，“标识符”为所定义的宏名，习惯上宏名用大写字母表示；“替换文本”可以是常量、关键字、表达式、语句等任意字符串。在 define、宏名和替换文本之间分别用空格隔开。#define命令可以不包含“替换

3、文本”，此时仅说明宏名已被定义，以后可以使用。第 2 章介绍的符号常量的定义就是一种无参宏定义。例 8-1 用无参宏定义计算s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y)。算法分析：在计算式子中出现了三个(y*y+3*y)，为减少书写量，可使用宏定义。程序如下：#define M(y*y+3*y)main()int s,y;printf(Please input a number:);scanf(%d,&y);s=3*M+4*M+5*M;printf(s=%dn,s);运行情况如下：Please input a number:4 s=336 在上面程序的语句s=3*

4、M+4*M+5*M;中引用了3 次宏 M，经“宏展开”后该语句变为：s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y);符合题目要求。注意在宏定义中替换文本(y*y+3*y)两边的括号不能少，否则会产生错误。如改为以下定义：#difine M y*y+3*y 则在宏展开时将得到下述语句：s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；显然与原题意要求不符，计算结果当然是错误的。因此在进行宏定义时必须注意，应保证在宏代换之后不发生错误。对于无参宏定义还要说明以下几点：(1)习惯上宏名用大写字母表示，以便与变量名区别开。但这并非规定，也允许使用小写字母。(2

5、)用替换文本替换宏名只是一种简单的直接替换，替换文本中可以包含任意字符，系统在进行编译预处理时对它不作任何检查。例如：#define PI 3.l415926 即不小心将替换文本中的第一个数字“1”错写成了小写字母“l”，不再表示圆周率的近似值，预处理时仍然把PI 替换成 3.l415926，而不管含义如何。在编译时才发现错误并报错。(3)宏定义不是声明或执行语句，在行末不要加分号，如果加上分号则连分号也一起替换。(4)一个#define只能定义个宏，且一行只能定义一个宏。若需要定义多个宏就要使用多个#define，并写在多行上。(5)宏定义时如果一行写不下，可用“”续行。例如：#define

6、 PI 3.1415926 /*正确*/#define PI 3.1415 926 /*正确*/(6)宏定义原则上可以出现在源程序的任何地方，但通常写在函数之外，其作用域为文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码

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12、10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9

13、X2从宏定义命令起到源程序文件结束。如要终止其作用域可使用#undef命令，其用法为：#undef 标识符如：#undef PI(7)宏名在源程序中若用双撇号括起来，则在编译预处理时不对其作宏替换。也就是说，宏名被双撇号括起来时，仅作为一般字符串使用。例 8-2 宏替换的选择性。#define PI 3.1415926 main()printf(PI is%9.7f.n,PI);程序运行结果为：PI is 3.1415926.例 8-2 中定义宏名PI 表示 3.1415926，但在 printf函数中第一个PI 被双撇号括起来，因此不进行宏替换，只把该“PI”当普通的字符串处理，而第二个PI

14、没有被双撇号括起来，因此被替换成了3.1415926。(8)宏定义允许嵌套，在宏定义的替换文本中可以使用已经定义过的宏名。在宏展开时层层替换。例如：#define PI 3.1415926#define S PI*r*r /*PI是已定义的宏名*/对语句：printf(%f,S);在宏替换后变为：printf(%f,3.1415926*r*r);使用无参宏定义还可以实现程序的个性化(如用自己所习惯的符号表示数据类型或输出格式等)，使程序的书写、阅读更加方便。例 8-3 用无参宏定义表示常用的数据类型和输出格式。#define INTEGER int#define REAL float#def

15、ine P printf#define D%dn#define F%fnmain()INTEGER a=5,c=8,e=11;REAL b=3.8,d=9.7,f=21.08;P(D F,a,b);P(D F,c,d);P(D F,e,f);文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I

16、10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9

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21、2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:

22、CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2程序运行结果为：5 3.800000 8 9.700000 11 21.080000 8.1.2 带参宏定义语言允许“宏”带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数，在引用带参宏时给出的参数称为实际参数。带参宏定义的一般形式为：#define 宏名(形参表)替换文本其中，形参表由一个或多个形参组成，各形参之间用逗号隔开，替换文本中通常应包括有形参。引用带参宏的一般形式为：宏名(实参表)带参宏定义展开时先把宏引用替换为替换文本，再将替换文本中出现的形参用实参代替。例如下面的宏定义和引用：#define M(y)y*y+3*y

23、 /*宏定义*/k=M(5);/*宏引用*/宏展开时，先用y*y+3*y 替换 M(5)，再将替换文本中的形参y 用实参 5 代替，最终得到：k=5*5+3*5;例 8-4 用带参宏定义求两数中的大者。#define MAX(a,b)(ab)?a:b main()int x,y,max;printf(input two numbers(x,y):);scanf(%d,%d,&x,&y);max=MAX(x,y);printf(max=%dn,max);程序运行情况如下：input two numbers(x,y):5,6 max=6 这里的宏MAX(a,b)既可以比较int型数据，也可以比较f

24、loat型、char 型等各种类型数据。若要比较float型数据，只需将程序第3 行改为：文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编

25、码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B

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30、S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2float x,y,max;并在输入输出格式控制处将“%d”改为“%f”即可，

31、宏定义无需改动。如果用函数实现上述功能，则需要写相应的两个函数才可以。对于带参宏定义，除了需要遵守一些与无参宏定义一样的规则，如一个#define命令只能定义一个带参宏，通常在函数外定义，允许嵌套、续行、使用#undef命令终止宏定义等，另外还应注意以下几点：(1)在带参宏定义中，宏名与其后的左括弧“(”之间不得有空格，否则将变为无参宏定义。例如把：#define MAX(a,b)(ab)?a:b 写为：#define MAX(a,b)(ab)?a:b 将被认为是无参宏定义，宏名是MAX，替换文本为(a,b)(ab)?a:b。对下面的语句：max=MAX(x,y);进行宏替换后，将变为：max

32、=(a,b)(ab)?a:b(x,y);这显然是错误的。(2)在带参宏定义中，替换文本中的形参通常要用括号括起来以避免出错。例 8-5 分别引用以下宏定义，求3*F(3+2)的值。(A)#define F(x)x*x+x(B)#define F(x)(x)*(x)+(x)(C)#define F(x)(x*x+x)(D)#define F(x)(x)*(x)+(x)解：表达式 3*F(3+2)在分别引用以上4 个宏定义后，其值为：(A)22。因为宏定义只作为一种简单的字符替换，所以在引用(A)中的宏定义后，表达式 3*F(3+2)被替换为3*3+2*3+2+3+2。(B)80。表达式3*F(3

33、+2)被替换为：3*(3+2)*(3+2)+(3+2)。(C)48。表达式3*F(3+2)被替换为：3*(3+2*3+2+3+2)。(D)90。表达式3*F(3+2)被替换为：3*(3+2)*(3+2)+(3+2)。由此可见，使用带参数的宏定义，替换文本中的括号位置不同，可以得出不同的结果。使用时一定要仔细考虑。(3)宏定义也可用来定义多个语句，在宏替换时，把这些语句都替换到源程序中。例 8-6 一个宏定义代表多个语句。#define SSSV(s1,s2,s3,v)s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h;main()int l=3,w=4,h=5,sa,sb,sc,vv;S

34、SSV(sa,sb,sc,vv);printf(sa=%dnsb=%dnsc=%dnvv=%dn,sa,sb,sc,vv);程序运行结果为：文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA

35、5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B

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41、=20 vv=60 程序第一行为宏定义，用宏名 SSSV 表示 4 个赋值语句，4个形参分别为4个赋值符左边的变量。在宏替换时，把4 个语句展开并用实参代替形参，得到计算结果。应该注意的是，带参宏定义和函数有一定的相似之处。如表示形式都是由一个名字加上参数表组成，都要求实参与形参的数目相同等。因此，很多读者容易将它们混淆。下面将带参宏定义与函数的主要区别列出，以帮助读者更快地掌握带参宏定义。带参宏定义与函数的主要区别如下：(1)定义方式不同。带参宏使用预处理命令#define定义；而函数使用函数定义。(2)参数性质不同。带参宏的参数表中的参数不必说明其类型，也不分配存储空间；而函数参数表中的参

42、数需说明其类型并为其分配存储空间。(3)实现方式不同。宏展开是在编译时由预处理程序完成的，不占用运行时间；而函数调用是在程序运行时进行，需占用一定的运行时间。(4)参数传递不同。若实参为表达式，引用带参宏时只进行简单的字符替换，不计算实参表达式的值；而函数调用时，则先计算表达式的值，然后代入形参。(5)返回值不同。带参宏定义无返回值；而函数有返回值。例 8-7 带参宏定义的实参是表达式的情况。#define SQ(y)(y)*(y)main()int a,sq;printf(input a number:);scanf(%d,&a);sq=SQ(a+1);printf(sq=%dn,sq);程

43、序运行情况如下：input a number:3 sq=16 程序中定义了带参宏SQ(y)，在引用时实参为表达式a+1。在宏展开时，先用(y)*(y)替换 SQ(a+1)，再用实参表达式a+1 替换形参y，最后得到如下语句：sq=(a+1)*(a+1);这与函数的调用是不同的，函数调用时要先把实参表达式的值求出来，再赋予形参。而宏引用时对实参表达式不作计算，直接照原样替换。可简单总结为“完全展开，直接代替”。例 8-8 函数与带参宏定义的进一步比较。#define SQ_MACRO(y)(y)*(y)main()文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X

44、2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:

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47、 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6

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49、 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S1

50、0Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2文档编码:CX1B9I10I1C9 HA5G6F4B8Y1 ZI6S10Q4Q9X2 int i=1;printf(SQ_fun:n);while(i=5)printf(%dn,SQ_fun(i+);i=1;printf(SQ_MACRO:n);while(i=5)printf(%dn,SQ_MACRO(i+);SQ_fun(int

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4.3 金币

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