預處理（編譯預處理）

預處理命令：C語言中以符號“#”開頭的命令

示例：#define...   #include...   #ifdef...

含義：

1.在對程序進行編譯之前，根據預處理命令對程序進行相應處理。

2.經過預處理后編譯器才可以對程序進行編譯等處理，得到可供執行的目標代碼。

示意圖：

解析：

如圖，源程序經過編譯和連接生成可執行文件。而預處理命令將在編譯之前被執行。

宏定義

釋義：可以用#define命令將一個指定的標識符（即宏名）來代表一個字符串

分類：

不帶參數：

語法：#define  標識符  字符串

應用法則：原樣替換

典型應用：符號常量

代碼示例：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的不帶參數的宏定義*/#define PI 3.1415926int main(){    float r,l,s;    PRintf("please enter r:");    scanf("%f",&r);    l=2*PI*r;    s=r*r*PI;    printf(" l: %f /n s: %f /n",l,s);    return 0;}結果：
解析：
定義PI為3.1415926之后，在編譯前將把代碼段中所有PI都替換成3.1415926，之后再生成目標文件。這種方式能降低出錯的概念，也能提高程序的可讀性。
注意：絕對不要用 #define PI 3.1415926;這樣的形式！因為宏定義的法則是原樣替換，所以會把分號也原樣代入程序！在上述的示例程序中l的計算方程就會變成l=2*3.1415926;*r;一個語句中出現兩個分號，就會帶來致命的差錯！
帶參數：
語法：#define 宏名（參數表）  字符串
例：
#define S(a,b) a*b...area=S(2,4);解析：
此處area=S(2,4)將在編譯前被解析為：area=2*4
代碼示例：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的帶參數的宏定義*/#define S(a,b) a*bint main(){    printf("矩形1面積；%d/n",S(2,4));    printf("矩形2面積：%.2f/n",S(2.3,4.5));    return 0;}結果：
解析：
如上，程序成功計算出了結果。使用帶參數的宏定義同樣能降低出錯的概念。同時大大提升代碼的可讀性。
深度理解：
帶參數宏定義和函數的區別：
1.函數在編譯后會生成目標代碼，且在程序運行到調用行，會跳轉入函數中繼續執行。而帶參數的宏定義將在編譯前被替換成一個常量表達式。在目標代碼中也不會出現任何痕跡。
2.函數的參數、返回值類型都是有嚴格定義的。而宏定義只是進行機械的替換，參數以及其計算的結果的數據類型都需要自行把握。
帶參數宏定義的易錯點：
代碼示例：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的帶參數的宏定義的性質*/#define PI 3.1415926#define S1(r) PI*r*r#define S2(r) PI*(r)*(r)int main(){    float a,b;    a=1;    b=2;    printf("test1:/nr=%.2f,area=%.2f/n",a+b,S1(a+b));    printf("test2:/nr=%.2f,area=%.2f/n",a+b,S2(a+b));    return 0;}結果：
解析：
1.如上，S1和S2看似差別不大。但得到的結果卻完全不同。
2.宏定義的法則為原樣替換，所以對于S1(1+2)將被替換為：PI*1+2*1+2。可以看到，因為計算符號優先級的原因，算式完全扭曲了我們希望得到的結果。
3.S2所做的是，給每個參數都帶上一個小括號，這就解決了S1所遇到的問題，并能夠計算出正確的結果。事實上，這也是代碼規范化的一部分。認識的這一點之后，在使用宏定義時，應當盡量給每個參數都加上小括號。以減少錯誤的發生。
文件包含
釋義：一個源文件可以將另外一個源文件的全部內容包含進來。
語法： #include  "文件地址"  或  #include  <文件地址>
圖示：
如圖，在file1.c中加入#include "file2.c"效果相當于將file2.c中所有的代碼拷貝至當前位置。
應用：將源文件與頭文件分離，提高代碼重用性。具體例子在：http://blog.csdn.net/aketoshknight/article/details/54837779大型程序基礎---調用外部頭文件部分
特點——節省程序設計人員的重復勞動：
1.將常用的一組固定常量的定義組成一個文件——方便，易修改。
2.庫函數的開發者將對被調用的函數的原型聲明寫入頭文件，程序員只需要#include<頭文件> ——大大簡化了程序。
3.一行#include ，相當于寫幾十、幾百，甚至更多行內容，提高了效率。
起源——模塊化程序設計的產物：
1.便于多個程序員分別編程。
2.將公用的符號常量或宏定義等可單獨組成一個文件，在其他文件的開頭用包含命令包含該文件即可使用。
3.公用的聲明只寫一次，除節省時間，更可觀的是減少出錯。
include 命令的兩種形式：
1.#include <文件名>
例：#include <stdio.h>
特點：編譯器將在系統目錄（不同的操作系統可能有不同的系統目錄，也可以在編譯器的設置中自行修改系統目錄的地址）中尋找要包含的文件，如果無法找到該文件，則給出出錯信息。
注：對于系統提供的頭文件，既可用尖括號形式，也可用雙撇號形式，但一般用尖括號形式的效率更高。
2.#include "文件名"
例：#include "mymodule.h"
特點：編譯器先按雙引號中指出的文件路徑和文件名查找（如果給出了E：test.c這樣形式的路徑，便會去該處尋找。如果如上所示只給出文件名，將默認在用戶當前目錄（程序所在的目錄）中尋找），若找不到，再去系統目錄中查找。若仍舊無法找到，則給出出錯信息。
注：若要包含的是用戶自己編寫的文件，一般保存在程序目錄中，因此宜用雙撇號形式。
GCC編譯器中的頭文件和庫函數：
頭文件：
如上，MinGW便是一種GCC編譯器，其中的include文件夾里存放著大量系統頭文件可供引用。
庫函數：
如上，在MinGW的lib文件夾中，存放著大量的.o目標文件，以及多種.o目標文件打包而成的.a文件（在代碼連編的連接階段，便是使用這里的文件和程序源文件的目標代碼進行連接的）。
注：以上圖示是GCC編譯器的體系，而在VC++及VS中，目標文件將打包成.lib或.dll文件，而非.a文件。
條件編譯
釋義：根據需要，只編譯程序中的某一部分。
常用形式1：
//define 標識符#ifdef 標識符    程序段1#else    程序段2#endif解析：
ifdef可看成if define的簡寫。當所指定的標識符已經被#define命令定義過，則在程序編譯階段只編譯程序段1，否則編譯程序段2。#endif用來限定#ifdef命令的范圍，其中#else部分可以省略。
常用形式2：
//define 標識符#ifndef 標識符    程序段1#else    程序段2#endif解析：
ifndef可看成if not define的簡寫。和第一種正好相反。
常用形式3：
#if 常量表達式    程序段1#else    程序段2#endif解析：
和常用的if else條件選擇結構的區別在于增加了代表預處理的#。如果常量表達式的值為真（非0），則對程序段1進行編譯，否則對程序段2進行編譯。因此可以使程序在不同條件下完成不同的功能。
代碼示例1：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的條件編譯*///宏定義常量DEBUG#define DEBUGint main(){    int x=1,y=2;    //ifdef 既if define如果宏定義了XX    #ifdef DEBUG        printf("x=%d,y=%d/n",x,y);//當宏定義DEBUG存在，這句代碼將被編譯。而如果宏定義DEBUG不存在，這句代碼將不被編譯。    #endif // DEBUG    printf("x*y=%d/n",x*y);    return 0;}結果1：
代碼示例2：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的條件編譯*///宏定義常量DEBUG//#define DEBUGint main(){    int x=1,y=2;    //ifdef 既if define如果宏定義了XX    #ifdef DEBUG        printf("x=%d,y=%d/n",x,y);//當宏定義DEBUG存在，這句代碼將被編譯。而如果宏定義DEBUG不存在，這句代碼將不被編譯。    #endif // DEBUG    printf("x*y=%d/n",x*y);    return 0;}結果2：
解析：
1.如上示例，通過改變宏定義，運用#ifdef 即可控制代碼中的某一部分是否被編譯。
2.雖然使用if  else條件判斷也能實現類似的效果，但此處的條件判斷是預處理的一種。既這些代碼將在源文件編譯前就被執行，并且在編譯后的.o目標文件中將不會出現這些代碼。
3.這種方式適合在調試程序時使用，當調試完畢時，只需要取消對DEBUG的宏定義，即可一次性消除大量調試用代碼對程序的影響。
代碼示例3：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/*這個程序用來測試預處理中的條件編譯*/#define R 1int main(){    float c,r,s;    printf("input a number：/n");    scanf("%f",&c);    #if R        r=3.14159*c*c;        printf("area of round is：%f/n",r);    #else        s=c*c;        printf("area of square is：%f/n",s);    #endif // R    return 0;}結果：
解析：
套用if else的使用經驗，可以十分容易的理解。
深入理解：
文件包含的弊端：
假設個文件A.h  B.c  C.c
A.h:
int test=10;....B.c:
include "A.h"int main(){    ....}C.c:
include "A.h"include "B.c"int main(){    ....}當編寫較大的程序時,常會出現此種交叉包含的情況。這樣，在C.c中就會出現A.h被多次包含的問題。既，A.h中的test變量被多次定義。導致編譯出錯。
解決方案：
A.h：
#ifndef MYHEADER#define MYHEADER 1    #define PI 3.14    int NUM=3    .....#endif解析：
1.如上，使用條件編譯之后，完美的解決了這個問題。2.這是一種編碼規范的標準，為了減少代碼的BUG，應當用這種方式定義自己的頭文件。