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二级C语言考试辅导教程第九章:预处理
http://www.21tx.com 2006年12月26日 天极网

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  第九章:预处理

  预处理

  概述

  在前面各章中,已多次使用过以“#”号开头的预处理命令。如包含命令# include,宏定义命令# define等。在源程序中这些命令都放在函数之外, 而且一般都放在源文件的前面,它们称为预处理部分。

  所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能, 它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时, 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, 处理完毕自动进入对源程序的编译。

  C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。本章介绍常用的几种预处理功能。

  宏定义

  在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串, 称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时,对程序中所有出现的“宏名”,都用宏定义中的字符串去代换, 这称为“宏代换”或“宏展开”。

  宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。 宏代换是由预处理程序自动完成的。在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。 下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用。

  无参宏定义

  无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为: #define 标识符 字符串 其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。 “标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。在前面介绍过的符号常量的定义就是一种无参宏定义。 此外,常对程序中反复使用的表达式进行宏定义。例如: # define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y)。在编写源程序时,所有的(y*y+3*y)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用(y*y+3*y)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译。

以下是引用片段:
  #define M (y*y+3*y)
  main(){
  int s,y;
  printf("input a number: ");
  scanf("%d",&y);
  s=3*M+4*M+5*M;
  printf("s=%d\n",s);
  }

  上例程序中首先进行宏定义,定义M表达式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏调用。在预处理时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);但要注意的是,在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。

  当作以下定义后: #difine M y*y+3*y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;这相当于; 3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y;显然与原题意要求不符。计算结果当然是错误的。 因此在作宏定义时必须十分注意。应保证在宏代换之后不发生错误。对于宏定义还要说明以下几点:

  1. 宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,这只是一种简单的代换,字符串中可以含任何字符,可以是常数,也可以是表达式,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。

  2. 宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起置换。

  3. 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: # define PI 3.14159

以下是引用片段:
  main()
  {
  ……
  }

  # undef PIPI的作用域

  f1()

  ....表示PI只在main函数中有效,在f1中无效。

  4. 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。

以下是引用片段:
  #define OK 100
  main()
  {
  printf("OK");
  printf("\n");
  }

  上例中定义宏名OK表示100,但在printf语句中OK被引号括起来,因此不作宏代换。程序的运行结果为:OK这表示把“OK”当字符串处理。

  5. 宏定义允许嵌套,在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。例如: #define PI 3.1415926

  #define S PI*y*y /* PI是已定义的宏名*/对语句: printf("%f",s);在宏代换后变为: printf("%f",3.1415926*y*y);

  6. 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。

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