超详细的C进阶教程！C语言预处理

Posted 2021-10-31 东条希尔薇

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感谢朋友们的支持，我们这个系列今天终于完结啦！

我们一直以来写的代码，本质其实都是以.c文件为后缀名的文本文件，例如我们随便以记事本形式点来一个.c后缀的文件

点开我们看到，就是我们熟悉的代码样式

但这就有一个问题，这种文本文件是如何被计算机识别的呢？

其实计算机能够识别的就只有机器语言，也就是一串二进制代码，早期的程序员也是全用机器语言编程，后面为了避免麻烦，简化编程的过程，就产生了较为容易理解汇编语言，而汇编过程就是将汇编语言转化为机器语言

而为了解决平台的可移植性和通用性的问题，又产生了高级语言，例如c语言，basic语言等，而编译过程，可把高级语言转化为汇编语言

所以，现代计算机可分为以下几个层次

我们的c代码若要生成一个可执行程序(二进制代码)需要进行以下几个步骤

今天的章节我们重点介绍预处理环节

预处理环节将会进行以下工作

1. 处理define定义好的标识符，宏等
2. 去掉注释

我们可以先测试一下去掉注释

int main()
{
	printf("hello world!\\n");//you can see me!
	return 0;
}

预处理后的结果：

注：由于VS编译器查看预处理后的代码比较困难，所以本章节的代码我们使用linux平台测试

本节用到的linux指令：
touch test.c创建一个源文件
vim test.c 编写代码
gcc -E test.c -o test.i 将预处理后的代码保存在test.i中

好，坐稳扶好，我们正式开始喽！

目录

• #define
• • #define定义标识符
  • #define定义宏
• 条件编译
• • #ifdef
  • ifndef
  • #if

#define

#define定义标识符

通用格式：

#define name stuff

例子：

#define MAX 200
#define str struct

我们用这个定义标识符可以起到定义常量，重命名，同名替换等等

可以在linux上简单测试一下

#define MAX 200
#define reg register

int main()
{
	reg int a=MAX;
	printf("%d\\n",a);
	return 0;
}

而代码也能跑的过去

我们可以看到，预处理阶段就完成了简单替换

萌新最容易犯的错误：在定义完成后加上’’;’'

#define MAX 200;

虽然这个代码可能在有些情况不会出错，但替换下来就是这个结果

看起来很奇怪，是吧！

#define定义宏

这是define的一个特殊机制，允许把参数替换在文本中

例子

#define DOUBLE(x) (x+x)

通用格式

#define name(list) stuff

宏的使用

虽然是宏，但我们可以观察到，本质也是简单替换

我们同样也可以定义以下的宏

#define SQUARE(x) x*x

但是注意，这个宏存在一个问题，假如我们要算这个表达式的结果

SQUARE(5+1)

我们期望结果当然是6的平方，也就是36

但是我们测试发现结果并不是36

结果居然是11！

我们可以打开test.i文件查看一下预处理后的代码

我们可以发现，宏仅仅只是完成了简单替换，并没有考虑优先级的问题

这个其实就是根据替换后的算术优先级来计算结果

1*5=5+5+1=11

当然，为了避免算术优先级的问题，我们可以对代码做一点改进

#define SQUARE(x) ((x)*(x))

这样修改后，宏就会是相对独立的运算结果了

条件编译

在编译一个程序的时候我们如果要将一条语句（一组语句）编译或者放弃是很方便的。因为我们有条件编译指令。

有以下条件编译指令

#ifdef,#ifndef,#if等等

注意，条件编译的末尾一定要加上#endif!

#ifdef

只有你编译了某个宏，代码才会被执行
比如我们在要调试一个代码的场景

这里显示了打印字符，如果我们把它注释掉，就不会显示

ifndef

同样还是上面的代码，但是却与上面功能相反

没有定义，才执行下列的程序

应用场景：头文件防止被重复包含

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//代码

#endif

#if

与分支语句的if相同，例如