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预处理详解
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
注意事项：
2.4 #和##
2.5 带副作用的宏参数
2.6 宏和函数对比
3. #undef
4. 条件编译
4.1 单分支条件编译
4.2 多分支条件编译
4.3 判断是否被定义
5. 文件包含
5.1 本地文件包含
5.2 库函数包含
5.3 嵌套文件包含
写在最后：
预处理详解
思维导图：
1.预定义符号
例：
#include <stdio.h>int main()
{printf("%s\n", __FILE__);//进行编译的文件位置printf("%d\n", __LINE__);//文件当前的行号printf("%s\n", __DATE__);//文件被编译的日期printf("%s\n", __TIME__);//文件被编译的时间return 0;
}输出：
输出:
F:\my code\c_plus_plus-code-exercise-warehouse\2023_2_8\2023_2_8\test.c
24
Feb 8 2023
19:49:32注：输出的第一行是我这个文件的路径。
2. #define
2.1 #define定义标识符
#include <stdio.h>#define print printf
#define size sizeof
#define MAX 1000int main()
{print("hello world\n");print("%d\n", size(int));print("%d\n", MAX);return 0;
}这个其实就是：
1. 用print 代替了 printf，
2. 用size 代替了 sizeof，
3. 用MAX 代替了 1000。
输出：
输出：
hello world
4
1000
另外，建议不要在#define 后面加分号，容易出事。
2.2 #define 定义宏
例：
#include <stdio.h>#define mul(x) ((x)*(x))int main()
{int x = 3;int ret = mul(x);printf("%d\n", ret);return 0;
}输出：
输出：9这个的本质其实就是将mul(x) 替换成 （（x）*（x））
当然，x可以是你指定的值。
例：
#include <stdio.h>#define mul(x) ((x)*(x))int main()
{int x = 3;int ret = mul(x);printf("%d\n", ret);ret = mul(3);printf("%d\n", ret);return 0;
}输出：
输出：
9
9所以这个也是一样的。
注：
1. 参数列表的左括号必须与mul（你定义的名称）紧邻。
2. 用于对数值表达式进行求值的宏定义建议加上（）确保优先级。
2.3 #define 替换规则
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。
注意事项：
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。
2.4 #和##
例：
#define PRINT(format, x) printf("the value of "#x" is "format"\n", x)int main()
{int a = 10;//printf("the value of a is %d\n", a);PRINT("%d", a);//printf("the value of ""a"" is ""%d""\n", x)int b = 20;//printf("the value of b is %d\n", b);PRINT("%d", b);float f = 3.14f;PRINT("%f", f);//printf("the value of ""f"" is ""%f""\n", x)return 0;
}输出：
输出：
the value of a is 10
the value of b is 20
the value of f is 3.140000总结：这里就是使用 # ，把一个宏参数变成对应的字符串。
例2：
#include <stdio.h>#define CAT(x,y) x##yint main()
{int helloworld = 2023;printf("%d\n", CAT(hello, world));return 0;
}输出：
输出：2023总结：##可以把位于它两边的符号合成一个符号。
2.5 带副作用的宏参数
例：
#include <stdio.h>#define MAX(x, y) ((x)>(y)?(x):(y))int main()
{int a = 3;int b = 5;int m = MAX(a++, b++);//宏替换之后：//((a++)>(b++)?(a++):(b++))printf("%d\n", m);printf("%d %d\n", a, b);return 0;
}输出：
输出：
6
4 7因为宏是直接将代码替换下来，所以在使用有副作用的参数时一定要小心。
使用函数的话，就不会出现这样的问题：
例：
#include <stdio.h>int max(int x, int y)
{return x > y ? x : y;
}int main()
{int a = 3;int b = 5;int m = max(a++, b++);printf("%d\n", m);printf("%d %d\n", a, b);return 0;
}输出：
输出：
5
4 6因为函数传参就是传的a和b过去计算。
2.6 宏和函数对比
| 属 性 | #define定义宏 | 函数 |
| 代 码 长 度 | 每次使用时，宏代码都会被插入到程序中。 除了非常小的宏之外，程序的长度会大幅度增长 | 函数代码只出现于一个地方； 每次使用这个函数时， 都调用那个地方的同一份代码 |
| 执 行 速 度 | 更快 | 函数调用和返回有额外开销， 所以相对慢一些 |
| 操 作 符 优 先 级 | 宏参数的求值是： 在所有周围表达式的上下文环境里， 否则邻近操作符的优先级可能会产生 所以建议宏在书写的时候多些括号。 | 函数参数只在函数调用的时候 求值一次， 它的结果值传递给函数。 表达式求值结果更容易预测。 |
| 带 有 副 作 用 的 参 数 | 参数可能被替换到宏体中的多个位置， 所以带有副作用的参数求值， 可能会产生不可预料的结果。 | 函数参数只在传参的时候 求值一次，结果更容易控制。 |
| 参 数 类 型 | 宏的参数与类型无关， 只要对参数的操作是合法的， | 函数的参数是与类型有关的， 如果参数的类型不同， 就需要不同的函数， 即使他们执行的任务是 |
| 调 试 | 宏是不方便调试的 | 函数是可以逐语句调试的 |
| 递 归 | 宏是不能递归的 | 函数是可以递归的 |
总结：
宏和函数各有优劣，根据实际场景权衡使用。
2.7 命名约定
把宏名全部大写
函数名不要全部大写
3. #undef
这条指令用于移除一个宏定义。
例：
我们发现，移除宏定义MAX之后，再次使用就报错了。
4. 条件编译
我们可以通过使用条件编译根据设定条件屏蔽掉我们不想要的代码。
4.1 单分支条件编译
例：
#include <stdio.h>#define PRINT int main()
{
#ifdef PRINT //还有一个#ifndef是表示PRINT未定义就执行printf("hehe\n");
#endifreturn 0;
}输出 ：
输出：hehe4.2多分支条件编译：
例：
#include <stdio.h>#define PRINT 1int main()
{#if PRINT == 1printf("1");
#elif PRINT == 10printf("10");
#else printf("???");
#endif return 0;
}
输出：
输出：1#include <stdio.h>#define PRINT 10int main()
{#if PRINT == 1printf("1");
#elif PRINT == 10printf("10");
#else printf("???");
#endif return 0;
}
输出：
输出：10#include <stdio.h>#define PRINT 100int main()
{#if PRINT == 1printf("1");
#elif PRINT == 10printf("10");
#else printf("???");
#endif return 0;
}
输出：
输出：???4.3 判断是否被定义
例：
#include <stdio.h>#define PRINT int main()
{
#if !defined(PRINT)printf("hehe\n");
#endif#if defined(PRINT)printf("haha\n");
#endifreturn 0;
}输出：
输出：haha当然，条件编译也支持嵌套。
在实际中，条件编译也有广泛的应用：
例：
我们可以看一个头文件的源码感受一下：
5. 文件包含
5.1 本地文件包含
先在源文件所在目录下查找，如果该头文件未找到，
编译器就像查找库函数头文件一样在标准位置查找头文件。
5.2 库函数包含
就直接去标准路径下去查找，如果找不到就提示编译错误。
5.3 嵌套文件包含
如果在包含头文件的时候出现这样的情况：
因为头文件展开后会将所以代码放开，
这样就会造成文件内容的重复。
我们可以用条件编译解决这样的问题：
例：
#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//头文件具体内容：
//...
//
#endif我们用这个条件编译将头文件的内容包起来，
当再次调用这个头文件的时候，
就会因为 __TEST_H__已经定义过了，而不再编译头文件内容。
当然，如果你嫌麻烦的话，
#pragma once在头文件中写下这段代码也是同样的效果。
写在最后：
以上就是本篇文章的内容了，感谢你的阅读。
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