c程序设计第九章.pptx

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1、 编译预处理是指，在对源程序进行编译之前，系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理；然后再将处理的结果，和源程序一起进行编译，以得到目标代码。编译连接预处理编译C源程序(无预处理命令)C源程序(有预处理命令)执行程序目标程序具体过程如下：第1页/共29页语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。合理地使用预处理功能编写的程序便于阅读、修改、移植和调试，也有利于模块化程序设计。预处理的命令有以下几个特点：1预处理命令均以#开头，结尾不加分号；2预处理命令可以放在程序中任何位置，作用范围从定义处到文件结尾。第2页/共29页宏提供了用一个标识符来表示一个字符串的机制，实际

2、上就是一种替换，有时称为宏替换。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏”，都用宏定义中的字符串去代换。宏定义由宏定义命令完成，宏代换是由预处理程序自动完成的。使用宏的优点：（1）可提高源程序的可维护性、可移植性（2）减少源程序中重复书写字符串的工作量第3页/共29页C语言中的宏分为有参宏和无参宏两种1、无 参数的宏一般形式：#define 标识符 字符串 define:宏名的关键字标识符:定义的宏名，通常用大写字母取名，以便于与变量区别；语言符号字符串:即宏体,可以是常数、表达式、格式串等。例如：#define PI 3.1415926定义了一个符号常量PI，表示用标识符PI替换3.14159

3、26。在编译预处理时，会将程序代码中所有的PI都用3.1415926替换。第4页/共29页（1）宏名一般用大写字母表示，便于与变量名区别；一般将字符个数较多的字符串用一个宏名替换，减少程序中多处引用字符串书写错误。（2）宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。（3）宏定义不是语句，在行末不加分号，如加上分号则连分号也一起置换。2.关于不带参数的宏定义的几点说明：（4）宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。例如：#d

4、efine PI 3.14159main()#undef PI /*终止宏定义PI*/min().表示PI只在main函数中有效，在min中无效。第5页/共29页（5）宏名在源程序中若用引号括起来，则预处理程序不对其作宏代换。2.关于不带参数的宏定义的几点说明：（6）宏定义可以嵌套，但嵌套的宏定义名要是已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层替换。例如：#define R 14.256#define PI 3.1415926#define S PI*R*R /*PI、R是已定义的宏名*/则语句 printf(%f,s);在宏代换后变为 printf(%f,3.1415926*14.256*1

5、4.256);（7）可用宏定义表示数据类型，使书写方便。例如：#define STU int 在程序中可用STU替换数据类型int。第6页/共29页3、无参宏的应用举例 例 9.1 不带参数的宏的程序#include#define PI 3.1415926#define STRING This is a test main()float r,s;printf(“STRING n);scanf(%f,&r);s=PI*r*r;printf(“s=%10.3fn,s);宏定义不是语句，所以不能在行尾加分号。否则，宏展开时，会将分号作为宏体中的1个字符。在宏展开时，预处理程序仅以宏体替换宏名，而不作

6、任何检查第7页/共29页3、无参宏的应用举例 例 9.2在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名。#define PI 3.1415926#define L PI*r*2#define AR PI*r*r#define VO AR*r*4/3 main()float r;printf(“Input a radius:);scanf(“%f,&r);printf(“length=%.2f,area=%.2f,L,AR);printf(“vo=%.2fn,VO);在进行宏定义时，在进行宏定义时，可以引用已定义的可以引用已定义的宏名宏名,层层置换层层置换第8页/共29页3、无参宏的应用举例 例9.3#d

7、efine N 2#define M N+1#define NUM 2M+1 main()int i;for(i=1;i=NUM;i+)printf(“%d n”,i);宏展开后的等价程序如下:main()int i;for(i=1;i=6;i+)printf(“%d n”,i);NUM宏展开：宏展开：2*N+1+1 再宏展开：再宏展开：2*2+1+1第9页/共29页带参宏定义说明：（1）定义有参宏时，宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则，编译系统将空格以后的所有字符均作为替代字符串，而将该宏视为无参宏。（2）有参宏的展开，只是将实参作为字符串，简单地置换形参字符串，而不做任何语法检查。在定义

8、有参宏时，在所有形参外和整个字符串外，均加一对圆括号。4带参宏定义（1）带参宏定义格式：#define 宏名(形参表)宏体（2）带参宏调用格式：宏名(实参表)（3）宏展开：用宏调用提供的实参字符串，直接置换宏定义命令行中相应形参字符串，非形参字符保持不变第10页/共29页 例例9.4 带参数的宏带参数的宏#define DS(a)1.0/a main()float r1,r2,r;r1=5.5;r2=50.8;r=DS(r1)+DS(r2);printf(“R=%fn”,1.0/r);运行结果运行结果:R=4.962700形参：形参：a实实参：参：r1,r24带参宏定义第11页/共29页 例例

9、9.5 带参数的宏带参数的宏#include#define F(a)a*a /*宏名宏名F,形参形参a*/main()int x=3,y=4,b,z;b=x+y;z=F(x+y);printf(b=%dnz=%dn,b,z);/*展开为展开为z=x+y*x+y;*/4带参宏定义第12页/共29页（1）在函数调用时，是先求出实参表达式的值，再传递给形参，而宏定义只是简单的字符替换；（2）函数调用是在程序运行时处理的，分配存储单元，而宏展开（调用）是在编译预处理时进行的，展开时不分配内存单元，不进行值传递，没有返回值的概念；（3）对函数实参和形参都要定义类型，而宏不存在类型，宏定义时字符串可以是任

10、何类型数据，一律看成字符串，宏名也没类型，只是一个符号表示，展开时代入指定的符号即可。5.带参的宏和带参函数区别第13页/共29页 （4）定义带参数的宏,可以实现一些简单的函数功能。#define MAX(x,y)(x)(y)?(x):(y)main()int a,b,c,t;t=MAX(a+b,c+d);/*展开后为展开后为 t=(a+b)(c+d)?(a+b):(c+d)*/如果第一行写成：#define MAX(x,y)xy?x:y 则展开后为 t=a+bc+d?a+b:c+d;因为置换展开是用“表达式”对等的置换“形参表”中的参数。5.带参的宏和带参函数区别第14页/共29页 例例9.

11、6 带参数的宏的宏体中有（）带参数的宏的宏体中有（）#define SA(i)i*i#define SB(j)(j)*(j)main()int a,b,x,y;a=3;b=7;x=SA(a+b)/SA(a+b);/*x=a+b*a+b/a+b*a+b */y=SB(a+5)/SB(b+2);/*y=(a+5)*(a+5)/(b+2)*(b+2)*/printf(“x=%d,y=%dn”,x,y);运行结果:x=54,y=63 5.带参的宏和带参函数区别第15页/共29页1文件包含的概念文件包含是指，一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来。2文件包含处理命令的格式 include “包含

12、文件名”或 include 两种格式的区别仅在于：（1）使用双引号：系统首先到当前目录下查找被包含文件，如果没找到，再到系统指定的“包含文件目录”（由用户在配置环境时设置）去查找。（2）使用尖括号：直接到系统指定的“包含文件目录”去查找。一般地说，使用双引号比较保险。第16页/共29页 一一个个大大程程序序，通通常常分分为为多多个个模模块块，并并由由多多个个程程序序员员分分别别编程。编程。有有了了文文件件包包含含处处理理功功能能，就就可可以以将将多多个个模模块块共共用用的的数数据据（如如符符号号常常量量和和数数据据结结构构）或或函函数数，集集中中到到一一个个单单独独的的文文件件中中。这这样样，

13、凡凡是是要要使使用用其其中中数数据据或或调调用用其其中中函函数数的的程程序序员员，只只要要使使用用文文件件包包含含处处理理功功能能，将将所所需需文文件件包包含含进进来来即即可可，不不必再重复定义它们，从而减少重复劳动。必再重复定义它们，从而减少重复劳动。3文件包含的优点第17页/共29页4说明说明（1）编译预处理时，预处理程序将查找指定的被包含）编译预处理时，预处理程序将查找指定的被包含文件，并将其复制到文件，并将其复制到#include命令出现的位置上。命令出现的位置上。（2 2）常常用用在在文文件件头头部部的的被被包包含含文文件件，称称为为“标标题题文文件件”或或“头头部部文文件件”，常常

14、以以“h h”（headhead）作作为为后后缀缀，简简称称头头文文件件。在在头头文文件件中中，除除可可包包含含宏宏定定义义外外，还还可可包包含含外外部部变变量量定义、结构类型定义等。定义、结构类型定义等。（3 3）一一条条包包含含命命令令，只只能能指指定定一一个个被被包包含含文文件件。如如果果要包含要包含n n个文件，则要用个文件，则要用n n条包含命令。条包含命令。（4 4）文件包含文件包含可以嵌套，即被包含文件中又包含另一可以嵌套，即被包含文件中又包含另一个文件。个文件。第18页/共29页file2.c /*显示显示file2.c内容内容*/fun2()printf(“file2 inc

15、luden”);file1.c#include“file2.c”/*包含包含file2.c文件文件*/fun1()printf(“file1 includen”);fun2();expfile.c#include“file1.c”/*包含包含file1.c文件文件*/main()printf(“expfile includen”);fun1();printf(“endn”);第19页/共29页 条条件件编编译译允允许许只只编编译译源源程程序序中中满满足足条条件件的的程程序序段段，使使生生成成的的目目标标程程序序较较短短，从从而而减减少少了了内内存存的的开开销销并并提提高高了了程程序的效率。序的

16、效率。条条件件编编译译可可有有效效地地提提高高程程序序的的可可移移植植性性，并并广广泛泛地地应应用在商业软件中，为一个程序提供各种不同的版本。用在商业软件中，为一个程序提供各种不同的版本。（1 1）在在不不同同的的系系统统中中，一一个个int int 型型数数据据占占用用的的内内存存字字节数可能是不同的。节数可能是不同的。（2 2）利用条件编译，还可使同一源程序即适合于调试）利用条件编译，还可使同一源程序即适合于调试（进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息），又适合（进行程序跟踪、打印较多的状态或错误信息），又适合高效执行要求。高效执行要求。第20页/共29页#ifdef 标识符标识符 程序段

17、程序段1【else 程序段程序段2】#endif如如果果标标识识符符（宏宏定定义义的的标标识识符符）已已被被#define命命令令定定义义过过则则对对程程序序段段1进进行行编编译译；否否则则对对程程序序段段2进行编译。进行编译。如如果果没没有有程程序序段段2，本本格格式式中中的的#else可可以以没没有有，即即可可以写为以写为：#ifdef 标识符标识符 程序段程序段#endif 1.第一种形式 第21页/共29页例例9.7 条件编译实例条件编译实例1#include#define TED 10main()#ifdef TED printf(Hi,Tedn);#else printf(Hi,A

18、nyonen);#endif#ifndef RALPH printf(RAPLH not definedn);#endif 第22页/共29页#ifndef 标识符标识符 程序段程序段1#else 程序段程序段2#endif与与第第一一种种形形式式的的区区别别是是将将“ifdef”改改为为“ifndef”。它它的的功功能能是是，如如果果标标识识符符未未被被#define命命令令定定义义过过则则对对程程序序段段1进进行行编编译译，否否则则对对程程序序段段2进进行行编编译译。这这与与第第一一种种形形式的功能正相反。式的功能正相反。2.第二种形式 第23页/共29页#if 常量表达式 程序段1#el

19、se 程序段2#endif它的功能是，如常量表达式的值为真(非0)，则对程序段1 进行编译，否则对程序段2进行编译。可以使程序在不同条件下，完成不同的功能。3.第三种形式 第24页/共29页例例 9.8 条件编译实例条件编译实例2#include#define MAX 10 main()#if MAX99 printf(compile for array greater than 99);#else printf(compile for small array);#endif 第25页/共29页例例 9.9 条件编译实例条件编译实例3#define LETTER 1main()char str

20、20=“C labguage”,c;int i=0;while(c=stri!=0)i+;#if LETTER if (c=a&c=A&c=Z)c=c+32;#endif printf(“%c”,c);运行结果：运行结果：C LANGUAGE第26页/共29页 本章主要讲述了编译预处理命令的作用、定义和相关注意事项。在学习的过程要紧密结合本章的以下知识要点：编译预处理命令以“#”开头的一些命令。主要有下列几种形式。宏替换 宏替换也称宏定义，这是以“#define”开头的一类命令，它的基本功能是用1个名字来代表1个常数或一段程序代码，在应用中可以有以下两种形式：不带参数的宏：#define 宏名

21、 宏体 带参数的宏：#define 宏名（参数名1，参数名2，参数名n）宏体后一种形式的功能要比前一种强大，在定义中的3部分必须以空格分隔，无论什么样的宏，系统只进行原样替换而不进行计算，因此宏替换无计算功能。文件包含 文件包含处理是指1个源文件可以将另外1个源文件的全部内容包含进来，即将另外的文件包含到本文件之中。第27页/共29页1、以下程序的输出结果是A)15 B)100 C)10 D)150#define MIN(x,y)(x)(y)?(x):(y)main()int i,j,k;i=10:j=15;k=10*MIN(i,j);printf(%dn,k);2、以下程序中的for循环执行的次数是A)5B)6C)8D)9#defineN 2#define M N+1#define NUM (M+1)*M/2main()int i;for(i=1:i=NUM;i+);printf(%dn,i);第28页/共29页感谢您的欣赏！第29页/共29页