C语言 - 预处理

Posted 2021-08-20 一朵花花

C语言中编译流程：预处理 编译 汇编 链接

预定义符号

__FILE __	进行编译的源文件
__LINE __	文件当前的行号
__DATE __	文件被编译的日期
__TIME __	文件被编译的时间
__STDC __	如果编译器遵守C语言标准，其值为1，否则未定义或为0

__DATE__和__TIME__最大的用途就是用来区分当前程序的版本

预处理指令

代码中 # 开头的都是预处理指令，例：#define #include…

#define

此指令用于创建一个宏定义
宏定义本质上是在预处理阶段进行文本替换

功能：

1. 通过宏定义常量
2. 通过宏定义类型的别名
3. 通过宏定义一些新的"关键字" “运算符”
4. 通过宏定义一些代码片段，实现类似函数，甚至于"泛型函数"的效果

使用宏的目的：

1. 宏能够实现类似"泛型编程"的效果
2. 宏能够避免函数频繁调用带来的开销

虽然宏会带来以上两个好处，但仍不建议使用宏代替函数，在C语言中，为了实现上面的两个效果，迫不得已，只能这么办，但是在C++中，针对1，有template；针对2，有inline

宏相比于函数的麻烦：

1. 文本替换，会容易产生一些和想象中完全不一样的运算结果
2. 宏对于参数和返回值没有类型检查
3. 复杂的宏，不好理解且不好调试
4. 宏不能支持递归

宏和函数的对比

属性	#define定义宏	函数
代码长度	每次使用时，宏代码都会被插入到程序中。除了非常小的宏之外，程序的长度会大幅度增长	函数代码只出现于一个地方；每次使用这个函数时，都调用那个地方的同一份代码
执行速度	更快	存在函数的调用和返回的额外开销，所以相对慢一些
操作符优先级	宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里，除非加上括号，否则临近操作符的优先级可能会产生不可预料的后果，所以建议宏在书写的时候多些括号	函数参数只在函数调用的时候求值一次，它的结果值传递给函数，表达式的求值结果更容易预测
带有副作用的参数	参数可能被替换到宏体中的多个位置，所以带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果	函数参数只在函数调用的时候求值一次，结果更容易控制
参数类型	宏的参数与类型无关，只要对参数的操作是合法的，它就可以使用于任何参数类型	函数的参数是与类型有关的，如果参数的类型不同，就需要不同的函数，即使他们执行的任务是不同的
调试	宏是不方便调试的	函数是可以逐语句调试的
递归	宏是不能递归的	函数是可以递归的

#undef

此指令用于移除一个宏定义

如果现存的一个名字需要被重新定义，那么它的旧名字首先要被移除
#define SIZE 6
#undef SIZE

条件编译

#if #else #endif #ifdef #ifndef

#if 和 #ifdef 和 #ifndef要求后面的参数是一个"常量"，或者是一个"宏"(必须是编译期可以确定的值)

用法：

1. 配合编译器选项定义宏这样的机制，实现控制调试代码是否被编译
2. 可以通过条件编译实现跨平台
3. 实现多行注释的效果
4. 保证头文件只被包含一次(头文件本质上也是通过预处理的方式进行文本替换)

补充

#include < >，找系统目录(编译器安装所在的目录)
#include " "，先找当前项目的目录，再找系统目录