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1.预定义符号
C语言设置了一些预定义符号，可以直接使用，预定义符号也是在预处理期间处理的
__FILE__//进行编译的源文件
__LINE__//文件当前的行号
__DATE__//文件被编译的日期
__TIME__//文件被编译的时间
__STDC__//如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义举个栗子：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%s\n", __FILE__);//D:\gitee\yueer-bay\预处理\预处理\test.c
printf("%s\n", __DATE__);//Apr 18 2024
printf("%s\n", __TIME__);//20:14:20
printf("%d\n", __LINE__);//8
//printf("%d\n", __STDC__);//err:当前的VS2022环境不完全支持ANSI C
return 0;
}2.#define定义常量
基本语法：
#define name stuff举个栗子：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define MAX 1000
#define reg register//为register这个关键字，创建一个简短的名字
#define do_forever for(;;)//用更形象的符号来替换一种实现
#define CASE break;case//在写case语句的时候自动把break写上
//如果定义的stuff过长，可以分成几行写，除了最后一行外，每行的后面都加一个反斜杠（续行符）
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
data:%s\ttime:%s\n",\
__FILE__,__LINE__, \
__DATE__,__TIME__)#define后面最好不要加上分号，否则会报错
#define MAX 1000;
#include <stdio.h>
int main()
{
//printf("%d", MAX);//err:MAX=1000;
return 0;
}#define MAX 1000;
int main()
{
int m = 0;
if (1)
m = MAX;//此处的MAX=1000;，后面的;是一个空语句。else无法完成匹配
else
m = -1;
return 0;
}3.#define定义宏
#define机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏或定义宏
下面是宏的声明方式：
#define name(parament-list) stuff其中的parament-list是一个由逗号隔开的符号表，它们可能出现在stuff中
注意：
参数列表的左括号必须与name紧邻，如果两者之间有任何空白存在，参数列表就会被解释为stuff的一部分
举例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define SQUARE(x) x*x
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int ret = SQUARE(a);
printf("%d", ret);//25
return 0;
}宏的参数不会计算，直接替换：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define SQUARE(x) x*x
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 5;
int ret = SQUARE(a + 1);
printf("%d", ret);//ret=a+1*a+1=5+5+1=11
return 0;
}int main()
{
int a = 5;
int ret = SQUARE((a + 1));//加一个括号
printf("%d", ret);//36
return 0;
}
//当然也可以一劳永逸：#define SQUARE(x) ((x)*(x))
//整体最好也带上括号提示：
用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号，避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用
4.带有副作用的宏参数
当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候，如果参数带有副作用，那么在使用这个宏的时候就可能出现危险，导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果
例如：
x+1;//不带副作用
x++;//带有副作用MAX宏可以证明具有副作用的参数所引起的问题
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define MAX(X,Y) ((X)>(Y)?(X):(Y))
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 3;
int b = 5;
int m = MAX(a++, b++);
//int m=((a++)>(b++)?(a++):(b++));
//int m=( 3 > 5 ? : 6 )——m=6,a=4,b=7
printf("m=%d\n", m);//m=6
printf("a=%d\n", a);//a=4
printf("b=%d\n", b);//b=7
return 0;
}5.宏替换的规则
在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤：
- 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，首先被替换
- 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置，对于宏，参数名被它们的值所替换
- 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：
- 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
- 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
6.宏函数的对比
宏通常被应用于执行简单的运算
比如在两个数中找出较大的一个数，写成下面的宏，更有优势：
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))为什么不使用函数来完成这个任务？
原因有二：
- 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹
- 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型，所以函数只能在类型合适的表达式上使用，而宏适用于整型、长整型、浮点型等可以用于>来比较的类型。宏的参数是类型无关的
和函数相比宏的劣势：
- 每次使用宏的时候，一份宏定义的代码将插入到程序中，除非宏比较短，否则可能大幅度增加程序的长度
- 宏是没法调试的
- 宏由于与类型无关，也就不够严谨(双刃剑)
- 宏可能会带来运算符优先级的问题，导致程序出现错误（表达式）
宏有的时候可以做函数做不到的事情。比如：宏的参数可以出现类型，但是函数做不到参数是类型（比如int）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#define Malloc(n,type) (type*)malloc(n*sizeof(type))
int main()
{
//int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
int* ptr = Malloc(10, int);//等同于上一句
//类型作为参数
}宏和函数的一个对比：
7.#和##
7.1 #运算符
#运算符将宏的一个参数转换为字符串字面量，它仅允许出现在带参数的宏的替换列表中
#运算符所执行的操作可以理解为“字符串化”
当我们有一个变量int a=10;的时候，我们想打印出：the value of a is 10.
就可以写：
#define PRINT(n,format) printf("the value of "#n" is "format"\n",n)
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 1, b = 20;
float n = 3.14f;
PRINT(a, "%d");//the value of a is 1
PRINT(b, "%d");//the value of b is 20
PRINT(n, "%f");//the value of n is 3.140000
return 0;
}7.2 ##运算符
##可以把位于它两边的符号合成一个符号，它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。
##被称为记号粘合
这样的连接必须产生一个合法的标识符。否则其结果就是未定义的
当我们求两个数的较大值时，不同的数据类型就得到不同的函数
比如：
int int_max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
float float_max(float x, float y)
{
return x > y ? x : y;
}这样太繁琐，我们可以这样写：
//宏定义
#define GENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x,type y) \
{ \
x > y ? x : y;\
}
GENERIC_MAX(int);//int_max
GENERIC_MAX(float);//float_max
int main()
{
int a = int_max(3, 5);
printf("%d\n", a);//5
float b = float_max(1.1f, 1.2f);
printf("%f\n", b);//1.200000
return 0;
}8.命名约定
一般来讲函数和宏的使用语法很相似，所以语言本身我们无法区别二者
我们平时的习惯是：
宏名全部大写
特例：offsetof——计算结构体成员相较于结构体起始位置的偏移量
函数名不全部大写9.#undef
这条指令用于移除一个宏定义
#undef NAME
//如果现存的一个名字需要被重新定义，那么它的旧名字首先要被移除10.命令行定义
许多C的编译器提供了一种能力，允许在命令行中定义符号，用于启动编译过程
例如：当我们根据同一个源文件要编译出一个程序的不同版本的时候，这个特性有点用处（假定某个程序中声明了一个某个长度的数组，如果机器内存有限，我们需要一个很小的数组，但是另外一个机器内存大些，我们需要一个数组能够大些）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{
int array[ARRAY_SIZE];
int i = 0;
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
array[i] = i;
}
for (i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++)
{
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}编译指令：
//linux环境演示
gcc -D ARRAY_SIZE=10 programe.c11.条件编译
在编译一个程序的时候，我们如果要将一条语句（一组语句）编译或者放弃是很方便的
因为我们有条件编译指令
比如说：
调试性的代码，删除可惜，保留又碍事，所以我们可以选择性的编译
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#define __DEBUG__//可以注释掉，相当于一个开关
int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = { 0 };
for (i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i;
#ifdef __DEBUG__
printf("%d ", arr[i]);
#endif//__DEBUG__
}
return 0;
}常见的条件编译指令：
#if 0//屏蔽下面的内容
int main()
{
printf("hehe\n");
return 0;
}
#endif多个分支的条件编译：
#define M 1
int main()
{
#if M==0
printf("hehe");
#elif M==1
printf("haha");//haha
#else
print("ok");
#endif
return 0;
}判断是否被定义：
int main()
{
#if defined(MAX)
printf("hehe");
#endif
return 0;
}或者：
#ifdef MAX
printf("hehe");
#endif#if !defined(MAX)//没有定义
printf("hehe");//hehe
#endif#ifndef MAX
printf("hehe");//hehe
#endif嵌套指令：
#if defined(OS_UNIX)
#ifdef OPTION1
unix_version_option1();
#endif
#ifdef OPTION2
unix_version_option2();
#endif
#elif defined(OS_MSDOS)
#ifdef OPTION2
msdos_version_option2();
#endif
#endif12.头文件的包含
12.1头文件被包含的方式
12.1.1本地文件包含
#include "filename"查找策略：
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
如果找不到就提示编译错误
Linux环境的标准头文件的路径：
/usr/includeVS环境的标准头文件的路径：
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include
//这是VS2013的默认路径12.1.2库文件包含
#include <filename.h>查找头文件直接去标准路径下去查找，如果找不到就提示编译错误
当然，对于库文件也可以用“”的形式包含，但是这样的效率就比较低（查找了两次），也不易区分是库文件还是本地文件
12.2嵌套文件包含
#include 指令可以使另一个文件被编译，就像它实际出现于#include 指令的地方一样
这种替换的方式很简单：预处理器先删除这条指令，并用包含的内容替换
一个头文件被包含10次，那就意味着被编译10次，如果重复包含，对编译的压力就比较大
这时需要用到以下代码，为防止头文件被重复引入，需要用到条件编译：
#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
int Add(int x, int y);
struct S
{
int arr[5];
int n;
char c;
};
#endif还有另一种写法：
#pragma once
int Add(int x, int y);
struct S
{
int arr[5];
int n;
char c;
};注：
推荐《高质量C/C++编程指南》中附录的考试试卷（很重要）
笔试题：
- 头文件中的ifndef/define/endif是干什么用的？
- #include <filename.h>和#include "filename.h"有什么作用？
13.其他预处理指令
#error
#pragma
#line
...
不做介绍，自行了解
#pragma pack()在结构体部分介绍参考《C语言深度解剖》学习