C语言第三十九弹---预处理(上)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C语言第三十九弹---预处理(上)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

个人主页: 熬夜学编程的小林

💗系列专栏: 【C语言详解】 【数据结构详解】

预处理

1、预定义符号

2、#define定义常量

3、#define定义宏

4、带有副作用的宏参数

5、宏替换的规则

6、宏和函数的对比

总结


在C语言中,预处理阶段是代码执行之前的一个重要步骤,负责对源代码进行宏替换、条件编译等处理。预处理器提供了强大的工具,使得我们能够在编写代码时更加灵活、高效。

1、预定义符号


C语言设置了⼀些预定义符号,可以直接使用,预定义符号也是在预处理期间处理的。
 

__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__ //如果编译器遵循ANSI C,其值为1,否则未定义

举个例子:
 

printf("file:%s line:%d\n", __FILE__, __LINE__);

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

这些预定义符号可以在编写代码时提供有用的信息,例如记录日志、调试代码或实现跨平台的条件编译。通过利用这些符号,我们能够在不同的编译环境中编写更具灵活性和可移植性的代码。

2、#define定义常量


基本语法:
 

#define name stuff

举个例子:
 

#define MAX 1000
#define reg register //为 register这个关键字,创建⼀个简短的名字
#define do_forever for(;;) //⽤更形象的符号来替换⼀种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候⾃动把 break写上。
// 如果定义的 stuff过⻓,可以分成⼏⾏写,除了最后⼀⾏外,每⾏的后⾯都加⼀个反斜杠(续⾏符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
date:%s\ttime:%s\n" ,\
__FILE__,__LINE__ , \
__DATE__,__TIME__ )

思考:在define定义标识符的时候,要不要在最后加上 ; 呢?
比如:
 

#define MAX 1000;
#define MAX 1000

建议不要加上 ; ,这样容易导致问题。


比如下面的场景:

#include <stdio.h>
#define MAX 100;
int main()
{
	int condition = 10;
	int max = 0;
	if (condition)
		max = MAX;
	else
		max = 0;
	return 0;
}

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

如果是加了分号的情况,等替换后,if和else之间就是2条语句,而没有大括号的时候,if后边只能有⼀条语句。这里会出现语法错误。

3、#define定义宏


#define机制包括了⼀个规定,允许把参数替换到文本中,这种实现通常称为宏(macro)或定义宏(definemacro)。
下面是宏的申明方式:
 

#define name( parament-list ) stuff

其中的 parament-list 是⼀个由逗号隔开的符号表,它们可能出现在stuff中。


注意:
参数列表的左括号必须与name紧邻,如果两者之间有任何空白存在,参数列表就会被解释为stuff的⼀部分。


举例:

#define SQUARE( x ) x * x

这个宏接收⼀个参数 x .如果在上述声明之后,你把 SQUARE( 5 ); 置于程序中,预处理器就会用
下面这个表达式替换上面的表达式: 5 * 5


警告:
这个宏存在⼀个问题:

观察下面的代码段:

#include<stdio.h>
#define SQUARE( x ) x * x
int main()
{
	int a = 5;
	printf("%d\n", SQUARE(a + 1));
	return 0;
}

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

乍⼀看,你可能觉得这段代码将打印36,事实上它将打印11,为什么呢?


替换文本时,参数x被替换成a+1,所以这条语句实际上变成了:

printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );

这样就比较清晰了,由替换产生的表达式并没有按照预想的次序进行求值。
在宏定义上加上两个括号,这个问题便轻松的解决了:

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

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

这样预处理之后就产生了预期的效果:

printf ("%d\n",(a + 1) * (a + 1) );

这里还有⼀个宏定义:

#define DOUBLE(x) (x) + (x)

定义中我们使用了括号,想避免之前的问题,但是这个宏可能会出现新的错误。
 

#include<stdio.h>
#define DOUBLE(x) (x) + (x)
int main()
{
	int a = 5;
	printf("%d\n", 10 * DOUBLE(a));
	return 0;
}

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

这将打印什么值呢?看上去,好像打印100,但事实上打印的是55.
我们发现替换之后:

printf ("%d\n",10 * (5) + (5));

乘法运算先于宏定义的加法,所以出现了 55 .
这个问题,的解决办法是在宏定义表达式两边加上⼀对括号就可以了。
 

#define DOUBLE( x) ( ( x ) + ( x ) )

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

提示:
所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号,避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。

4、带有副作用的宏参数


当宏参数在宏的定义中出现超过⼀次的时候,如果参数带有副作用,那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险,导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。
例如:

 

x+1;//不带副作⽤
x++;//带有副作⽤

MAX宏可以证明具有副作用的参数所引起的问题。
 

#include<stdio.h>
#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
int main()
{
	int x = 5;
	int y = 8;
	int z = MAX(x++, y++);
	printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);//输出的结果是什么?
	return 0;
}

这里我们得知道预处理器处理之后的结果是什么:
 

z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++));

根据#define的替换原则,将z的表达式替换成 z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++));

先计算(x++)>(y++),根据后置++的口诀,先使用再+1,因此5 与 8 比较,5不大于8,因此执行y++语句,此时x=6 y=9 ,然后执行y++,根据后置++口诀,先使用再+1,因此把9赋值给z,最终y+1,因此y=10

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

所以输出的结果是:x=6 y=10 z=9

5、宏替换的规则


在程序中扩展#define定义符号和宏时,需要涉及几个步骤。

1. 在调用宏时,首先对参数进行检查,看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是,它们首先被替换。
2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏,参数名被他们的值所替换。
3. 最后,再次对结果文件进行扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是,就重复上述处理过程。


注意:

1. 宏参数和#define定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏,不能出现递归。
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候,字符串常量的内容并不被搜索。

6、宏和函数的对比


通常被应用于执行简单的运算
比如在两个数中找出较大的⼀个时,写成下面的宏,更有优势⼀些。

 

#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))

那为什么不用函数来完成这个任务?
原因有⼆:

1. 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算⼯作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜⼀筹。
2. 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于 > 来比较的类型。宏的参数是类型无关的。


和函数相比宏的劣势:

1. 每次使用宏的时候,⼀份宏定义的代码将插⼊到程序中。除非宏比较短,否则可能大幅度增加程序的长度。
2. 宏是没法调试的。
3. 宏由于类型无关,也就不够严谨。
4. 宏可能会带来运算符优先级的问题,导致程容易出现错。
宏有时候可以做函数做不到的事情。比如:宏的参数可以出现类型,但是函数做不到。

#define MALLOC(num, type)\  //内容较长使用\(续行符)与下一行连接
(type )malloc(num*sizeof(type))
...
//使⽤
MALLOC(10, int);//类型作为参数
//预处理器替换之后:
(int *)malloc(10*sizeof(int));

C语言第三十九弹---预处理(上),C语言详解,c语言,开发语言,c++

总结


本篇博客就结束啦,谢谢大家的观看,如果公主少年们有好的建议可以留言喔,谢谢大家啦!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-845334.html

到了这里,关于C语言第三十九弹---预处理(上)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【C语言】预处理详解

             本文目录 1 预定义符号 2 #define 2.1 #define 定义标识符 2.2 #define 定义宏 2.3 #define 替换规则 2.4 #和## 2.5 带副作用的宏参数 2.6 宏和函数对比 2.7 命名约定 3 #undef 4 命令行定义 5 条件编译 6 文件包含 6.1 头文件被包含的方式 6.2 嵌套文件包含 这些预定义符号都是语言内置

    2024年02月14日
    浏览(43)
  • C语言:预处理详解

    创作不易,来个三连呗! C语⾔设置了⼀些预定义符号, 可以直接使⽤ ,预定义符号也是在预处理期间处理的。 __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__ //如果编译器遵循ANSI C,其值为1,否则未定义

    2024年01月19日
    浏览(48)
  • 【C语言进阶】预处理详解

    对预处理的相关知识进行详细的介绍                  ✨  猪巴戒 :个人主页✨                 所属专栏 :《C语言进阶》         🎈 跟着猪巴戒 ,一起学习C语言🎈 目录 引言 预定义符号 #define定义常量 #define定义宏 带有副作用的宏参数 宏替换的规则 宏函数的

    2024年01月23日
    浏览(44)
  • 【C语言:编译、预处理详解】

    我们都知道,一个程序如果想运行起来要经过编译、链接然后才能生成.exe的文件。 编译⼜可以分解为三个过程: 预处理(有些书也叫预编译)、 编译 汇编 预处理阶段 主要处理那些源文件中以#开始的预编译指令。比如:#include,#define,处理的规则如下: 删除所有的注释

    2024年02月03日
    浏览(55)
  • 【C语言基础】:预处理详解(一)

    一、预定义符号 在C语言中设置了许多的预定义符号,这些预定义符号是可以直接使用的,预定义符号也是在预处理阶段进行处理的。 常见的预定义符号 : 【示例】 : 我们在VS上使用 _ _ STDC _ _ 会发现显示未定义,这也就说明VS的编译器是不完全遵循 ANSI C 的,为了展示效果

    2024年04月22日
    浏览(40)
  • 【c语言】详解c语言#预处理期过程 | 宏定义前言

    c语言系列专栏: c语言之路重点知识整合   创作不易,本篇文章如果帮助到了你,还请点赞支持一下♡𖥦)!!  主页专栏有更多知识,如有疑问欢迎大家指正讨论,共同进步! 给大家跳段街舞感谢支持!ጿ ኈ ቼ ዽ ጿ ኈ ቼ ዽ ጿ ኈ ቼ ዽ ጿ ኈ ቼ ዽ ጿ ኈ ቼ 代码编译到执

    2024年02月01日
    浏览(52)
  • 初始C语言最后一章《编译、链接与预处理详解》

    感谢老铁们的陪伴和支持,初始C语言专栏在本章内容也是要结束了,这创作一路下来也是很不容易,如果大家对 Java 后端开发感兴趣,欢迎各位老铁来我的Java专栏!当然了,我也会更新几章C语言实现简单的数据结构!不过由于我是Java 技术栈的,所以如果以后有机会学习C

    2024年04月16日
    浏览(43)
  • 【C语言】预处理详解:#define的各种使用方法

    目录 1.#define定义标识符 1.1赋值 1.2   定义 1.3用更形象的符号来替换一种实现 1.4   加续行符换行 1.5#define定义宏 1.6  #define替换的规则 注意事项 2.#和## 3.带有副作用的宏参数 4.函数和宏的对比 #define定义标识符的用法非常简单 name可以由自己来命名,尽量取一些有意义

    2024年02月15日
    浏览(38)
  • C语言中程序的编译(预处理操作)+链接详解(详细介绍程序预编译过程)

    今天我们来学习C语言中程序的编译和链接是如何进行的。 在ANSI C的任何一种实现中,存在两个不同的环境。 第1种是翻译环境,在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。 第2种是执行环境,它用于实际执行代码。 本文主要是介绍预编译阶段的相关知识。 1.组成一个程

    2023年04月09日
    浏览(39)
  • C语言之预处理命令使用详解----#if、#endif、#undef、#ifdef、#else、#elif

    查了好久才知道的这个原理,记录一下吧! 参考教程 预处理命令 在接触#if、#undef这类预处理指令前,大部分都都接触过#define、#include等预处理命令,通俗来讲预处理命令的作用就是在编译和链接之前,对源文件进行一些文本方面的操作,比如文本替换、文件包含、删除部分

    2024年02月02日
    浏览(42)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包