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C語言 深入講解條件編譯的用處

 更新時間:2022年04月19日 11:29:15   作者:清風自在 流水潺潺  
C語言提供了條件編譯的語法,就是在編譯源碼的時候,可以選擇性地編譯指定的代碼。例如我們開發(fā)一個兼容windows系統(tǒng)和linux系統(tǒng)運行的項目,那么,一些與操作系統(tǒng)密切相關(guān)的代碼,就需要進行選擇性編譯

一、基本概念

  • 條件編譯的行為類似于 C 語言中的 if...else...
  • 編譯是預編譯指示命令,用于控制是否編譯某段代碼

下面看一段簡單的條件編譯的代碼:

#include <stdio.h>
 
#define C 1
 
int main()
{
    const char* s;
 
    #if( C == 1 )
        s = "This is first printf...\n";
    #else
        s = "This is second printf...\n";
    #endif
 
    printf("%s", s);
    
    return 0;
}

下面為輸出結(jié)果:

可以輸入gcc -E Test.c -o file.i 命令,看看預編譯階段發(fā)生了什么,下面是部分輸出結(jié)果:

# 2 "Test.c" 2
 
int main()
{
    const char* s;
 
        s = "This is first printf...\n";
 
    printf("%s", s);
 
    return 0;
}

可以看到宏定義和條件編譯都沒有了,由相應(yīng)內(nèi)容取而代之。

二、條件編譯的本質(zhì)

預編譯器根據(jù)條件編譯指令有選擇的刪除代碼

編譯器不知道代碼分支的存在

if...else... 語句在運行期進行分支判斷

條件編譯指令在預編譯期進行分支判斷

可以通過命令行定義宏

  • gcc -Dmacro=value file.c
  • gcc -Dmacro file.c

下面看一個通過命令行定義宏的代碼:

#include <stdio.h>
int main()
{
    const char* s;
 
    #ifdef C
        s = "This is first printf...\n";
    #else
        s = "This is second printf...\n";
    #endif
 
    printf("%s", s);
    
    return 0;
}

終端輸入gcc -DC Test.c,輸出結(jié)果如下:

三、#include 的本質(zhì)

  • #include 的本質(zhì)是將已經(jīng)存在的文件內(nèi)容嵌入到當前文件中
  • #include 的間接包含同樣會產(chǎn)生嵌入文件內(nèi)容的操作

這就出現(xiàn)一個問題,間接包含同一個頭文件是否會產(chǎn)生編譯錯誤?

下面就來通過一段代碼深入探究:

global.h:

// global.h
int global = 10;

test.h:

// test.h
 
#include "global.h"
 
const char* NAME = "test.h";
 
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}

test.c:

#include <stdio.h>
#include "test.h"
#include "global.h"
int main()
{
    const char* s = hello_world();
    int g = global;
    
    printf("%s\n", NAME);
    printf("%d\n", g);
    
    return 0;
}

編譯后編譯器報錯,global 重定義:

為什么 global 會重定義呢?下面開始單步編譯,輸入gcc -E test.c -o test.i,輸出部分結(jié)果如下:

# 2 "test.c" 2
# 1 "test.h" 1
 
 
# 1 "global.h" 1
 
 
int global = 10;
# 4 "test.h" 2
 
const char* NAME = "test.h";
 
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}
# 3 "test.c" 2
# 1 "global.h" 1
 
 
int global = 10;
# 4 "test.c" 2
 
int main()
{
    const char* s = hello_world();
    int g = global;
 
    printf("%s\n", NAME);
    printf("%d\n", g);
 
    return 0;
}

這樣就很明顯了,程序先將 test.h 里面的東西復制進 test.c,由于 test.h 里面有一個 include "global.h",就把int global = 10; 復制過來,然后復制

const char* NAME = "test.h";

char* hello_world()

{undefined

return "hello world!\n";

}

在然后由于test.c 里面又定義一個#include "global.h",又把int global = 10; 復制過來,造成了重復定義。

條件編譯可以解決頭文件重復包含的編譯錯誤

#ifndef _HEADER_FILE_H_
#define _HEADER_FILE_H_
//source code
#endif

如果沒有定義 header_file.h,則定義,且執(zhí)行里面的代碼;否則,如果定義了,里面的代碼就不會執(zhí)行。

所以上述代碼中可以這么改:

global.h:

// global.h
#ifndef _GLOBAL_H_
#define _GLOBAL_H_
int global = 10;
 
#endif

test.h:

// test.h
#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_
#include "global.h"
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}
#endif

這樣編譯就能通過了

四、條件編譯的意義

條件編譯使得我們可以按不同的條件編譯不同的代碼段,因而可以產(chǎn)生不同的目標代碼

#if...#else...#endif 被預編譯器處理,而 if...else... 語句被編譯器處理,必然被編譯進目標代碼

實際工程中條件編譯主要用于以下兩種情況:

  • 不同的產(chǎn)品線共用一份代碼
  • 區(qū)分編譯產(chǎn)品的調(diào)試版和發(fā)布版

下面看一段產(chǎn)品線區(qū)分及調(diào)試代碼:

product.h:

#define DEBUG 1
#define HIGH  1

test.c:

#include <stdio.h>
#include "product.h"
#if DEBUG
    #define LOG(s) printf("[%s:%d] %s\n", __FILE__, __LINE__, s)
#else
    #define LOG(s) NULL
#endif
#if HIGH
void f()
{
    printf("This is the high level product!\n");
}
#else
void f()
 
{
 
}
#endif
int main()
 
{
    LOG("Enter main() ..."); 
    f(); 
    printf("1. Query Information.\n");
    printf("2. Record Information.\n");
    printf("3. Delete Information.\n");
    #if HIGH
    printf("4. High Level Query.\n");
    printf("5. Mannul Service.\n");
    printf("6. Exit.\n");
    #else
    printf("4. Exit.\n");
    #endif
    LOG("Exit main() ...");
    return 0;
}

宏 DEBUG 是指產(chǎn)品是調(diào)試版還是發(fā)布版,調(diào)試版為 1,發(fā)布版為 0, 宏 HIGH指的是產(chǎn)品是高端產(chǎn)品還是低端產(chǎn)品,高端產(chǎn)品為 1,低端產(chǎn)品為 0

如果我們想測試調(diào)試版的高端產(chǎn)品,令 DEBUG 為 1,HIGH為 0 即可:

同理,我們想測試發(fā)布版的低端產(chǎn)品,令 DEBUG 為 0,HIGH為 0 即可:

五、小結(jié)

  • 通過編譯器命令行能夠定義預處理器使用的宏
  • 條件編譯可以避免重復包含頭同一個頭文件
  • 條件編譯是在I程開發(fā)中可以區(qū)別不同產(chǎn)品線的代碼
  • 條件編譯可以定義產(chǎn)品的發(fā)布版和調(diào)試版

到此這篇關(guān)于C語言 深入講解條件編譯的用處的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 條件編譯內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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