(精品)C语言教程（谭浩强）预处理命.doc

9 预处理命令 19.1 概述 19.2 宏定义 19.2.1 无参宏定义 19.2.2 带参宏定义 49.3 文件包含 89.4 条件编译 99.5 本章小结 119 预处理命令9.1 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9.2 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9.2.1 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)它的作用是指定标识符M来代替表达式(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，然后再进行编译例9.1】#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来替代表达式(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如当作以下定义后： #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： 3y2+3y+4y2+3y+5y2+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 main() { …… } #undef PIf1(){ …… }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例9.2】#define OK 100main(){ 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7) 可用宏定义表示数据类型，使书写方便例如： #define STU struct stu在程序中可用STU作变量说明： STU body[5],*p; #define INTEGER int在程序中即可用INTEGER作整型变量说明： INTEGER a,b;应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。

宏定义只是简单的字符串代换，是在预处理完成的，而typedef是在编译时处理的，它不是作简单的代换，而是对类型说明符重新命名被命名的标识符具有类型定义说明的功能请看下面的例子： #define PIN1 int * typedef (int *) PIN2;从形式上看这两者相似， 但在实际使用中却不相同 下面用PIN1，PIN2说明变量时就可以看出它们的区别：PIN1 a,b;在宏代换后变成: int *a,b;表示a是指向整型的指针变量，而b是整型变量然而： PIN2 a,b;表示a,b都是指向整型的指针变量因为PIN2是一个类型说明符由这个例子可见，宏定义虽然也可表示数据类型， 但毕竟是作字符代换在使用时要分外小心，以避出错8) 对“输出格式”作宏定义，可以减少书写麻烦例9.3】中就采用了这种方法define P printf#define D "%d\n"#define F "%f\n"main(){ int a=5, c=8, e=11; float b=3.8, d=9.7, f=21.08; P(D F,a,b); P(D F,c,d); P(D F,e,f);}9.2.2 带参宏定义 Ｃ语言允许宏带有参数。

在宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数 对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参带参宏定义的一般形式为： #define 宏名(形参表) 字符串在字符串中含有各个形参带参宏调用的一般形式为： 宏名(实参表)； 例如： #define M(y) y*y+3*y /*宏定义*/ …… k=M(5); /*宏调用*/…… 在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为： k=5*5+3*5【例9.4】#define MAX(a,b) (a>b)?a:bmain(){ int x,y,max; printf("input two numbers: "); scanf("%d%d",&x,&y); max=MAX(x,y); printf("max=%d\n",max);}上例程序的第一行进行带参宏定义，用宏名MAX表示条件表达式(a>b)?a:b，形参a,b均出现在条件表达式中程序第七行max=MAX(x,y)为宏调用，实参x,y，将代换形参a,b。

宏展开后该语句为： max=(x>y)?x:y;用于计算x,y中的大数对于带参的宏定义有以下问题需要说明：1. 带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现 例如把： #define MAX(a,b) (a>b)?a:b写为： #define MAX (a,b) (a>b)?a:b将被认为是无参宏定义，宏名MAX代表字符串 (a,b) (a>b)?a:b宏展开时，宏调用语句： max=MAX(x,y);将变为： max=(a,b)(a>b)?a:b(x,y);这显然是错误的2. 在带参宏定义中，形式参数不分配内存单元，因此不必作类型定义而宏调用中的实参有具体的值要用它们去代换形参，因此必须作类型说明这是与函数中的情况不同的在函数中，形参和实参是两个不同的量，各有自己的作用域，调用时要把实参值赋予形参，进行“值传递”而在带参宏中，只是符号代换，不存在值传递的问题3. 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式例9.5】#define SQ(y) (y)*(y)main(){ int a,sq; printf("input a number: "); scanf("%d",&a); sq=SQ(a+1); printf("sq=%d\n",sq);}上例中第一行为宏定义，形参为y。

程序第七行宏调用中实参为a+1，是一个表达式，在宏展开时，用a+1代换y，再用(y)*(y) 代换SQ，得到如下语句： sq=(a+1)*(a+1);这与函数的调用是不同的，函数调用时要把实参表达式的值求出来再赋予形参而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换4. 在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错在上例中的宏定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来，因此结果是正确的如果去掉括号，把程序改为以下形式：【例9.6】#define SQ(y) y*ymain(){ int a,sq; printf("input a number: "); scanf("%d",&a); sq=SQ(a+1); printf("sq=%d\n",sq);}运行结果为：input a number:3sq=7同样输入3，但结果却是不一样的问题在哪里呢? 这是由于代换只作符号代换而不作其它处理而造成的宏代换后将得到以下语句： sq=a+1*a+1;由于a为3故sq的值为7这显然与题意相违，因此参数两边的括号是不能少的即使在参数两边加括号还是不够的，请看下面程序：【例9.7】#define SQ(y) (y)*(y)main(){ int a,sq; printf("input a number: "); scanf("%d",&a); sq=160/SQ(a+1); printf("sq=%d\n",sq);}本程序与前例相比，只把宏调用语句改为： sq=160/SQ(a+1);运行本程序如输入值仍为3时，希望。