你必須知道的C語言預處理的問題詳解
C語言預處理器執(zhí)行宏替換、條件編譯和文件包含。通常采用以“#”為行首的提示。下面是C語言預處理的應用場合：
1.三字母詞（Trigraph Sequences）
C源程序的字符集被包含在7位的ASCII字符集中，但是它是ISO 646-1983 Invariant Code Set的超集。為了讓程序可以在縮減集(reduced set)中呈現出來，下面的三字母詞會被替換成相應的單字符.
| 三字母詞 | 單字符 |
| ??= | # |
| ??/ | \ |
| ??' | ^ |
| ??( | [ |
| ??) | ] |
| ??! | | |
| ??< | { |
| ??> | } |
| ??- | ~ |
替換發(fā)生在任何其他處理之前。
例如：如果你嘗試打印字符串"what??!"
printf("what??!\n");
會得到字符串"what|"。
如果你這樣注釋代碼，結果會讓你意外：
// Will the next line be executed?????????????/
a++;
a++并不會執(zhí)行。前提是你知道\的作用。
注意：由于編譯器對ANSI C的支持不一樣，有些編譯器會把三字母詞當普通字符處理，你需要給編譯選項加上“-trigraphs”
2.行拼接
以反斜杠"\"結尾的行會把該行和下一行拼接成一行(預處理器做的工作就是把該反斜杠'"\"和接著的換行字符'\n'刪除)。［'\'稱為續(xù)行符］
例如你可以這樣寫
/\
* is a legal comment. *\
/
3.宏定義和展開
a)簡單宏替換
簡單宏替換使程序中能用一個標識符來表示一個單詞串，指令形式為：
#define 標識符 單詞串
標識符（稱為宏名）被定義為后面的單詞串；單詞串（簡稱串）是任意以換行結束的用于替換程序中該標識符的正文。如果串太長需要寫成多行，則除了最后一行外每一行末尾都要有一個續(xù)行符（即添加一個“\”后回車）。
注意：字符串常數中出現的與宏名相同的字符串不在替換之列。例如：
#define YES 1
printf("YES"); // 輸出 YES，而不是1
b)帶參數的宏替換
預處理指令的形式為：
#define 標識符(標識符,標識符,...,標識符) 單詞串
“標識符(標識符,標識符,...,標識符)”是被定義的宏，()外面的標識符稱為宏名，()中的標識符是宏的形式參數；宏名與其后的()之間不能有空白符。
例如：
#define max(a,b) ((a)>(b)? (a): (b))
♦操作符#和##
操作符#把其后的串變成雙引號包圍的串；
操作符##把兩個標志符拼在一起，形成一個新的標識符
#define str(expr) #expr
#define cat(x,y) x ## y
int ab=12;
printf(str(hello world!)); // 會被替換成 printf("hello world!");
printf("ab=%d\n", cat(a,b)); // 會被替換成 printf("ab=%d\n", ab); 輸出 ab=12
♦宏替換時的順序
#include <stdio.h>
#define f(a,b) a##b
#define g(a) #a
#define h(a) g(a)
int main()
{
printf("%s\n", h(f(1,2)));
printf("%s\n", g(f(1,2)));
return 0;
}
輸出結果是12和f(1,2)。為什么會這樣呢，宏的解開不像函數，由里到外。
?。?）在""內的宏名或宏參數名不被替換
?。?）宏替換順序：一個帶參數的宏內部調用另一個宏，參數也是一個宏，則先替換外層的宏，再替換外層宏的參數，最后替換內層宏。
知道這些規(guī)則對于出現上面的結果就不難理解了。
溫馨提示：在寫帶參數的宏替換指令時，推薦的做法時將單詞串中的每一個參數都用()括起來，整個表達式也要用()括起來；否則，替換結果可能不是你想要的，例如：
#define sqr(x) x * x
// 如果程序中的宏的引用形式為
sqr(3.0+1.0); // 經預處理后會被替換為 3.0 + 1.0 * 3.0 + 1.0
結果與你的原意(3.0+1.0)*(3.0+1.0)不等價
c)取消宏定義
#undef 標識符
會使宏名標識符失去定義。如果#undef 一個沒有定義過的標識符 也不會引發(fā)錯誤。
4.文件包含
#include <filename> // 引用標準庫的頭文件(編譯器將從標準庫目錄開始搜索)
#include "filename" // 引用非標準庫的頭文件(編譯器將從用戶的工作目錄開始搜索)
#include 標識符 // 標識符是由#define 定義的<filename>或"filename"的宏名
5.條件編譯
條件編譯指令格式如下：
if-line 正文
[#elif 常量表達式 正文]
...
[#else 正文]
#endif
if-line為下面中的任意一種形式：
?。?）#if 常量表達式
?。?）#ifdef 標識符
（3）#ifndef 標識符
♦defined操作符用來判斷標識符是否定義過。形式如下：
defined identifier
或
defined (identifier)
下面的
#ifdef identifier
#ifndef identifier
等價于
#if defined identifier
#if ! defined identifier
6.行控制
行控制指令有下列兩種形式
（1）#line n "filename"
（2）#line n
行控制預處理功能為其他產生C源程序的預處理程序（例如數據庫系統(tǒng)中的宿主C預編譯程序）在跟蹤被處理程序（例如被宿主C預編譯程序處理的擴展名為.pc的預編譯源程序）的行號時提供方便，便于最終用戶的源程序查錯和該錯。它會使編譯器相信n（十進制正整數）為下一個源程序行的行號，“filename”會被當作當前文件名。
7.生成錯誤
#error error_messageopt
讓編譯器輸出錯誤信息error_message
8.Pragmas
#pragma token-sequenceopt
#pragma是編譯程序實現時定義的指令，它允許由此向編譯程序傳入各種指令。例如，一個編譯程序可能具有支持跟蹤程序執(zhí)行的選項，此時可以用#pragma語句選擇該功能。編譯程序忽略其不支持的#pragma選項。#pragma提高C源程序對編譯程序的可移植性。
9.空指令
形如
#
沒有任何作用
10.預定義宏
C語言規(guī)范了5個固有的預定義宏，他們分別是
__LINE__ 當前源程序的行號
__FILE__ 正在編譯的程序的文件名
__DATE__ 編譯的日期字符串，形如"Mmm dd yyyy"
__TIME__ 編譯的時間字符串，形如"hh:mm:ss"
__STDC__ 如果__STDC__的內容是十進制常數1，則表示編譯程序的實現符合標準C
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