這張圖描述了從源文件到可執(zhí)行文件的整體步驟：
這張圖展示了大體上步驟。
從代碼到運行環(huán)境，編譯器提供了翻譯環(huán)境。在一個程序中，會存在多個文件 ，而每個源文件都會單獨經(jīng)過編譯器處理。
預(yù)編譯：
1，會將#include等頭文件所包含的內(nèi)容，庫函數(shù)全部拷貝過來
2，代碼中注釋的刪除
3，由#define所定義的符號全部替換進代碼中
對預(yù)處理指令的操作
編譯：把C代碼翻譯成匯編代碼
1，語法分析（判斷是否存在語言的語法錯誤而造成無法編譯）
2，詞法分析
3，語義分析（分析每句代碼的意思）
4，符號匯總（會將整個程序中的全局符號進行匯總）
匯編
1，形成符號表
一個程序，兩個文件test.c與add.c,在test.c中，有
extern int add(int x,int y);//聲明對該函數(shù)引用，在其他文件中找該函數(shù)。
在匯編時，各個文件都會形參函數(shù)符號表，但extern并不會形成地址標記，只是一個0x00。
鏈接：合并段表
符號表的合并與重定位檢查各個函數(shù)及其定義聲明
名示常量#define
define的預(yù)處理指令
#define MACRO substitution
預(yù)處理指令 宏 替換體
宏只是起到替換作用，在替換過程中不產(chǎn)生任何運算
舉個例子
#define SUM 2+2 int num = SUM * SUM;
不了解的人可能會認為是
num=44;
但，實際是替換作用
num=2+22+2;
這就是宏只起到替換作用的意思。
再來介紹一個原理性概念
記號
從技術(shù)角度來看，可以把宏的替換體看作是記號型字符串。而不是字符型字符串。在C預(yù)處理器記號是宏定義的替換體的中單獨的“詞”，用空白把詞分開。例如：
#define FOUR 2*2 #define FOURS 2 * 2
這兩個對于預(yù)處理器要看預(yù)處理器把這個替換體看成什么。如果是字符型字符串，這空格也會是字符串的一部分。但如果是記號型字符串，空格就會被認為是分隔符，就和2*2是一個意思。總之要看編譯器的規(guī)則。
總結(jié)一下
如果編譯器理解替換體是字符型字符串，那么空格就會被認為是字符串的一部分
2 * 2就和2*2不是一個意思。
如果編譯器理解為記號型字符串，那么空格就會被認為只是分隔符，并不影響。空格不算替換體的一部分
2 * 2和2乘2則是一個意思。
重定義常量
假設(shè)把MAX設(shè)為30，在文件中又把它重新定義為10.這個過程叫重定義常量但不同的標準有不同的規(guī)則。有一些允許重定義，但是會報警。ANSI標準則采用，只有新舊定義完全相同才允許重定義。
完全相同意味著替換體中必須記號完全相同，順序也必須相同 。
#define MAX 2 * 3 #define MAX 2 * 3
這才允許
#define MAX 2 * 3 #define MAX 2*3
這不符合那個標準。（雖然我不知道這個標準的重定義有什么用，我比較菜）
注：根據(jù)一個大佬的建議，這類代碼非常致命,非常不好，最好不使用。
在#define中使用參數(shù)
在#define中也可以創(chuàng)建外形和作用與函數(shù)類似的類函數(shù)宏。
帶有函數(shù)的宏可以達到部分函數(shù)的作用。
#define SQUARE(X) X*X mul=SQUARE(2);
與函數(shù)調(diào)用有些相似。
同時最好使用足夠多的括號去確保運算和結(jié)合性的正確。
mul=SQUARE（x++)
則會造成運算不符合要求。
用宏參數(shù)創(chuàng)建字符串：#運算符
#define PSQRA(X) printf("X is %d\n",((X)*(X));
#define PSQRB(X) printf("#X" is %d\n",((X)*(X));
這兩個是可以打印出不同的效果
#作為一個預(yù)處理運算符，可以把記號轉(zhuǎn)換成字符串，如果X是一個宏形參，那么#X就是“X”的字符串的形參名。
這叫字符串化
int y=50; PSQRA(y) X is 2500 PSQRB(Y) y is 2500 PSQRA(2+4) X is 36 PSQRB(2+4) 2+4 is 36
這就是區(qū)別。
預(yù)處理器粘合劑：##運算符
#運算符可以作用于宏的替換體
而##運算符也可以作用。
#define NUMBER(n) X##n NUMBER(4)可展開為x4
例如
#include <stdio.h>
#define XNAME(N) x##N
#define PRINT(N) pritnf("x"#N"=%d\n",x##N);
int main(void)
{
int XNAME(1) = 10;//x1=10
int XNAME(2) = 20;//x2=10
int x3 = 0;
PRINT(1);//printf("x1=%d",x1);
PRINT(2);//printf("x2=%d",x2);
PRINT(3);//printf("x3=%d",x3);
}
變參宏：… 和_ _ VAG_ARGS_ _
一些函數(shù)可以接受數(shù)量可變的參數(shù)（就是沒有固定傳遞的參數(shù)的數(shù)量，如printf()和scanf()）。而宏也可以擁有這樣的能力。
#define PR(...) printf(_ _VAG_ARGS_ _)
PR("HELLO WORLD");//printf("HELLO WORLD");
PR("x1=%d,x2=%d",10,20);//printf(""x1=%d,x2=%d",10,20);
相當于這樣的效果。
省略號只能代替最后的宏參數(shù)。不能在省略號加其他參數(shù)。
#define PR(x,...,y) #x #_ _VAG_ARGS_ _ #y
是不被允許的。
宏與函數(shù)
有相當一部分的宏可以起到和函數(shù)一樣的效果，但到底該怎么選呢？
宏和函數(shù)可以達到同樣效果。宏比函數(shù)要簡單一些，同時，在編譯器的消耗時間也要遠小于函數(shù)。但是稍有不慎就會產(chǎn)生一些副作用，導(dǎo)致結(jié)果不可預(yù)測。
宏與函數(shù)的比較實際上就是關(guān)于時間與空間的比較。
宏在預(yù)編譯的時候會生成內(nèi)聯(lián)代碼，也就是會在程序中替換生成語句。如果調(diào)用20次，則會在程序中插入20行代碼。
但如果調(diào)用函數(shù)20次，函數(shù)也只有一份副本，節(jié)省了相當一部分空間。但執(zhí)行函數(shù)時，要調(diào)用，再執(zhí)行，再返回，遠比宏插入內(nèi)聯(lián)語句消耗的時間要多。
宏較函數(shù)也存在缺陷
- 當宏較大時會增加代碼長度。
- 宏是無法調(diào)試（在預(yù)編譯的時候就已完成替換），可能會出現(xiàn)問題。
- 宏由于不要求類型，會造成不嚴謹（這也是對于函數(shù)的一個好處，函數(shù)傳參會要求參數(shù)類型，而宏只會將參數(shù)當作字符串處理，只要是int或float類型都可以）
- 宏可能會帶來運算符優(yōu)先級的問題，使運算不可預(yù)測。
自己按照情況去使用。如果使用宏容易出現(xiàn)副作用，那還是調(diào)用函數(shù)吧。
但要記住以下幾點
1，記住宏名中不允許有空格，但在替換字符串中可以有空格。ANSI C允許在參數(shù)列表中使用空格。
2，用括號把宏的參數(shù)和替換體括起來，正確展開，防止出現(xiàn)副作用。
3，一般用大寫字母表示宏常量，一般不全大寫表示宏函數(shù)
4，如果用宏來加快函數(shù)的運行速度，要先確定宏和函數(shù)之間是否有差距。且，如果只使用一次那對速度加快影響不大。最好在多重嵌套中使用。
預(yù)處理指令
當編譯器碰上#include 指令時，會查看后面文件名并把內(nèi)容添加到當前文件中。
#include <stdio.h>//查找系統(tǒng)目錄文件 #include "mtfile.h"//查找當前工作目錄 #include "/usr/biff/file.h"//查找/usr/biff/目錄
不同的系統(tǒng)有不同的規(guī)則，但<>與“”的規(guī)則是不變的。
通過頭文件的引用，我們才能使用各種函數(shù)。頭文件中有各種函數(shù)的聲明。再通過庫文件去調(diào)用函數(shù)的原型。
#undef指令
可以通過該指令去向之前#define定義的宏
#include <stdio.h>
#define MAX 10
#undef MAX
int main(void)
{
printf("%d", MAX);
}
直接報錯
#undef可以取消，某個宏的定義，可以用用來防止某個宏被重復(fù)定義，造成錯誤。
從C預(yù)處理器的角度看已定義
預(yù)處理器在處理標識符時遵循相同規(guī)則。當預(yù)處理器發(fā)現(xiàn)一個標識符時，會將其當作已定義或未定義。而這里的已定義是由預(yù)處理器決定。如果該標識符是由define定義的且沒有undef取消，那就是已定義。如果是定義的某個全局變量，那就是未定義（對預(yù)處理器而言）。
#define定義的宏的作用域從文件開頭開始，延申至文件結(jié)尾或者遇到#undef取消定義，如果跨文件使用，那使用的位置要在#include引用的文件后。
條件編譯
就跟條件判斷語句有著類似的意思。
#ifdef , #else , #endif
舉個例子
#include <stdio.h>
#define MAX 10
#undef MAX
#ifdef MAX
#include <string.h>
#define MIN 10
#endif //
int main(void)
{
printf("%d", MIN);
}
結(jié)果就是這個。
但屏蔽#undef
#include <stdio.h>
#define MAX 10
//#undef MAX
#ifdef MAX
#include <string.h>
#define MIN 10
#endif //
int main(void)
{
printf("%d", MIN);
}
可以運行。
條件編譯指令與條件判斷語句類似。
只不過，條件判斷語句是判讀是否執(zhí)行，
二條件編譯指令是判斷是否進行預(yù)編譯。
#endif用來結(jié)束該指令的范圍
再引入一個指令
#ifndef DEBUG
如果DEBUG未定義就執(zhí)行編譯，如果已定義就不執(zhí)行。
還有這幾個指令，非常接近條件判斷語句
#if ，#elif ,#else
#if和#elif與if和else if類似。但它們的后面接整形常量表達式。
0為假，非0為真
都是判斷是否進行預(yù)編譯
可以通過條件編譯指令去防止某些文件被多次調(diào)用導(dǎo)致問題出現(xiàn)
#ifndef _FILE_H #define _FILE_H 文件內(nèi)容 。 。 #endif
或者直接使用
#pragma once //可以保證文件只是使用一次
offsetof函數(shù)
size_t offsetof( structName, memberName );
用于測算結(jié)構(gòu)體成員相對于起始位置的偏移量
實現(xiàn)
#define OFFSETOF(structName,memberName) (int)&(((struct structName*)0)->memberName)
從0地址處，開始向成員訪問再取地址在強轉(zhuǎn)成整形。
以上就是C語言編程之預(yù)處理過程與define及條件編譯的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于C語言預(yù)處理的資料請關(guān)注服務(wù)器之家其它相關(guān)文章！
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