C-预处理器

C 预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。

所有的预处理器命令都是以 # 开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。

下面列出了所有重要的预处理器指令：

指令	描述
#define	定义宏
#include	包含一个源代码文件
#undef	取消已定义的宏
#ifdef	如果宏已经定义，则返回真
#ifndef	如果宏没有定义，则返回真
#if	如果给定条件为真，则编译下面代码
#else	`#if` 的替代方案
#elif	如果前面的 `#if` 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif	结束一个 `#if……#else` 条件编译块
#error	当遇到标准错误时，输出错误消息
#pragma	使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中

实例

实例1:

这个指令告诉 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替换为 20。使用 #define 定义常量来增强可读性。

1	#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

实例2:

这些指令告诉 CPP 从系统库中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。下一行告诉 CPP 从本地目录中获取 myheader.h，并添加内容到当前的源文件中。

1 2	#include <stdio.h> #include "myheader.h"

实例3:

1 2	#undef FILE_SIZE #define FILE_SIZE 42

这个指令告诉 CPP 取消已定义的 FILE_SIZE，并定义它为 42。

实例3:

1
2
3

#ifndef MESSAGE
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

这个指令告诉 CPP 只有当 MESSAGE 未定义时，才定义 MESSAGE。

实例3:

1
2
3

#ifdef DEBUG
   /* Your debugging statements here */
#endif

这个指令告诉 CPP 如果定义了 DEBUG，则执行处理语句。在编译时，如果您向 gcc 编译器传递了 -DDEBUG 开关量，这个指令就非常有用。它定义了 DEBUG，您可以在编译期间随时开启或关闭调试。

预定义宏

ANSI C 定义了许多宏。在编程中可以使用这些宏，但是不能直接修改这些预定义的宏。

__DATE__ ：当前日期，一个以 MMM DD YYYY 格式表示的字符常量。
__TIME__ ：当前时间，一个以 HH:MM:SS 格式表示的字符常量。
__FILE__ ：这会包含当前文件名，一个字符串常量。
__LINE__ ：这会包含当前行号，一个十进制常量。
__STDC__ ：当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。

实例：

#include <stdio.h>

main()
{
   printf("File :%s\n", __FILE__ );
   printf("Date :%s\n", __DATE__ );
   printf("Time :%s\n", __TIME__ );
   printf("Line :%d\n", __LINE__ );
   printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );
}

结果：

File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1

预处理器运算符

宏延续运算符 (`\`)

一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符（\）。例如：

1 2	#define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

字符串常量化运算符（`#`）

在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）。在宏中使用的该运算符有一个特定的参数或参数列表。例如：

#include <stdio.h>

#define  message_for(a, b)  \
    printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void)
{
   message_for(Carole, Debra);
   return 0;
}

结果：

1	Carole and Debra: We love you!

标记粘贴运算符（##）

宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。

例如：

#include <stdio.h>

#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)

int main(void)
{
   int token34 = 40;
   
   tokenpaster(34);
   return 0;
}

结果：

1	token34 = 40

实例会从编译器产生下列的实际输出：

1	printf ("token34 = %d", token34);

这个实例演示了 token##n 会连接到 token34 中，在这里，我们使用了字符串常量化运算符（#）和标记粘贴运算符（##）。

defined()运算符

预处理器 defined 运算符是用在常量表达式中的，用来确定一个标识符是否已经使用 #define 定义过。
如果指定的标识符已定义，则值为真（非零）。
如果指定的标识符未定义，则值为假（零）。

实例：

#include <stdio.h>

#if !defined (MESSAGE)
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

int main(void)
{
   printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);  
   return 0;
}

结果：

1	Here is the message: You wish!

参数化的宏

CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数。

例如，下面的代码是计算一个数的平方：

1
2
3

int square(int x) {
   return x * x;
}

可以使用宏重写上面的代码，如下：

1	#define square(x) ((x) * (x))

在使用带有参数的宏之前，必须使用 #define 指令定义。参数列表是括在圆括号内，且必须紧跟在宏名称的后边。宏名称和左圆括号之间不允许有空格。

例如：

#include <stdio.h>

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main(void)
{
   printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));  
   return 0;
}

结果：

1	Max between 20 and 10 is 20

C 预处理器

实例

预定义宏

预处理器运算符

宏延续运算符 (\)

字符串常量化运算符（#）

标记粘贴运算符（##）

defined()运算符

参数化的宏

宏延续运算符 (`\`)

字符串常量化运算符（`#`）