第九章:預處理

　　預處理

　　概述

　　在前面各章中，已多次使用過以“#”號開頭的預處理命令。如包含命令# include，宏定義命令# define等。在源程序中這些命令都放在函數之外， 而且一般都放在源文件的前面，它們稱為預處理部分。

　　所謂預處理是指在進行編譯的第一遍掃描(詞法掃描和語法分析)之前所作的工作。預處理是C語言的一個重要功能， 它由預處理程序負責完成。當對一個源文件進行編譯時， 系統將自動引用預處理程序對源程序中的預處理部分作處理， 處理完畢自動進入對源程序的編譯。

　　C語言提供了多種預處理功能，如宏定義、文件包含、 條件編譯等。合理地使用預處理功能編寫的程序便于閱讀、修改、 移植和調試，也有利于模塊化程序設計。本章介紹常用的幾種預處理功能。

　　宏定義

　　在C語言源程序中允許用一個標識符來表示一個字符串， 稱為“宏”。被定義為“宏”的標識符稱為“宏名”。在編譯預處理時，對程序中所有出現的“宏名”，都用宏定義中的字符串去代換， 這稱為“宏代換”或“宏展開”。

　　宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。 宏代換是由預處理程序自動完成的。在C語言中，“宏”分為有參數和無參數兩種。 下面分別討論這兩種“宏”的定義和調用。

　　無參宏定義

　　無參宏的宏名后不帶參數。其定義的一般形式為： #define 標識符 字符串 其中的“#”表示這是一條預處理命令。凡是以“#”開頭的均為預處理命令。“define”為宏定義命令。 “標識符”為所定義的宏名。“字符串”可以是常數、表達式、格式串等。在前面介紹過的符號常量的定義就是一種無參宏定義。 此外，常對程序中反復使用的表達式進行宏定義。例如： # define M (y*y+3*y) 定義M表達式(y*y+3*y)。在編寫源程序時，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而對源程序作編譯時，將先由預處理程序進行宏代換，即用(y*y+3*y)表達式去置換所有的宏名M，然后再進行編譯。

　　#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);

　　}

　　上例程序中首先進行宏定義，定義M表達式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏調用。在預處理時經宏展開后該語句變為：s=3*(y*y+3*y)+4(y*y+3*y)+5(y*y+3*y);但要注意的是，在宏定義中表達式(y*y+3*y)兩邊的括號不能少。否則會發生錯誤。

　　當作以下定義后： #difine M y*y+3*y在宏展開時將得到下述語句： s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y;這相當于; 3y��2+3y+4y��2+3y+5y��2+3y;顯然與原題意要求不符。計算結果當然是錯誤的。 因此在作宏定義時必須十分注意。應保證在宏代換之后不發生錯誤。對于宏定義還要說明以下幾點：

　　1. 宏定義是用宏名來表示一個字符串，在宏展開時又以該字符串取代宏名，這只是一種簡單的代換，字符串中可以含任何字符，可以是常數，也可以是表達式，預處理程序對它不作任何檢查。如有錯誤，只能在編譯已被宏展開后的源程序時發現。

　　2. 宏定義不是說明或語句，在行末不必加分號，如加上分號則連分號也一起置換。

　　3. 宏定義必須寫在函數之外，其作用域為宏定義命令起到源程序結 束。如要終止其作用域可使用# undef命令，例如： # define PI 3.14159