C和指針學習筆記之預處理器基本知識

1.預定義符號

? ? 下表總結(jié)由預處理器定義的符號。他們的值或者是字符串常量，或者是十進制數(shù)字常量。__FILE__和__LINE__在確認調(diào)試輸出的來源方面很有用處。__DATE__和__TIME__常用語在被編譯函數(shù)中加入版本信息。__STDC__用于那些在ANSI環(huán)境和非ANSI環(huán)境必須進行編譯的程序中結(jié)合條件編譯。

__FILE__"name.c"進行編譯的源文件名__LINE__?25文件當前行的行號__DATE__"JAN 31 1997"文件被編譯的日期__TIME__"16:01:22"文件被編譯的時間__STDC__1如果編譯器遵循ANSIC，其值就為1，否則為定義

2.#define

#define?name?stuff

#define?REG?			register
#define?DO_FOREVER?		for(;;)
#define?CASE?			break;case?
#define?DEBUG_PRINT		printf("File?%s?line?%d:"?
					"x=%d,?y=%d,?z=%d",
					__FILE__,?__LINE__,?
					x,?y,?z?)

2.1宏

? ? #define機制包括了一個規(guī)定，運行把參數(shù)替換到文本中，這種實現(xiàn)通常稱為宏（macro）或定義宏

#define?name(?parameter-list?)?stuff

? ? 注意一下的差異：

#define?SQUARE(x)?????x*x
#define?SQUARE(x)?????(x)*(x)
#define?DOUBLE(x)?????(x)+(x)
#define?DOUBLE(x)?????((x)+(x))

? ? 所有對于數(shù)值表達式進行求值的宏定義都應(yīng)該用這種方式加深括號，避免在使用宏時，由于參數(shù)中的操作符或鄰近的操作符之間不可預料的相互作用。

2.2#define替換

? ? 當預處理器搜索#define定義的符號時，字符串常量的內(nèi)容并不進行檢查。如果想把宏參數(shù)插入到字符串常量中，可以使用兩種技巧。首先，鄰近字符串自動連接的特性可以把一個字符串分成幾段，每段實際上都是一個宏參數(shù)。如：

#define?PRINT1(?FORMAT,?VALUE)?printf("The?value?is?"FORMAT"n"?,?VALUE)
PRINT1("%d",?x?+?3);

輸出結(jié)果為：

The?value?is?3

? ? 第2個技巧使用預處理器把一個宏參數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串。#argument這種結(jié)構(gòu)被預處理器翻譯為"argument"。如下：

#define?PRINT1(?FORMAT,?VALUE)?printf("The?value?of?"#VALUE"?is?"FORMAT"n"?,?VALUE)
PRINT1("%d",?x?+?3);

輸出結(jié)果為：

The?value?of?x?+?3?is?3

? ? ##結(jié)構(gòu)則執(zhí)行一種不同的任務(wù)。它把位于它兩邊的符號連成一個符號。它允許宏定義從分離的文本片段中創(chuàng)建標識符。下面這段代碼使用這種連接把一個值添加到幾個變量之一：

#define?ADD_TO_SUM(?sum_number,?value)?
sum?##?sum_number?+=?value
...
ADD_TO_SUM(?5,?25?);

? ? 最后一條語句把值25添加到sum5變量中。注意這種連接必須產(chǎn)生一個合法的標識符。

2.3宏與函數(shù)

代碼長度

每次使用時，宏代碼都將被插入程序中。除了非常小的宏之外，程序的長度將大幅度增加

函數(shù)代碼只出現(xiàn)于一個地方；每次調(diào)用這個函數(shù)時，都調(diào)用那個地方的同一份代碼

執(zhí)行速度更快存在函數(shù)調(diào)用/返回的額外開銷操作符優(yōu)先級

宏參數(shù)的求值是在所有周圍表達式的上下文環(huán)境里，除非它們加上括號，否則鄰近操作符的優(yōu)先級可能會產(chǎn)生不可預料的后果。

函數(shù)的參數(shù)只在函數(shù)調(diào)用時求值一次，它的結(jié)果值傳遞給函數(shù)。表達式的求值結(jié)果更易預測。

參數(shù)求值

參數(shù)每次用于宏定義時，它們都將重新求值。由于多次求值，具有副作用的參數(shù)可能會產(chǎn)生不可預料的結(jié)果

參數(shù)在函數(shù)被調(diào)用前只求值一次。在函數(shù)中多次使用參數(shù)并不會導致多種求值過程。參數(shù)的副作用并不會造成任何特殊的問題。

參數(shù)類型

宏和類型無關(guān)。只要對參數(shù)的操作是合法的，它可以使用于任何參數(shù)類型。

函數(shù)的參數(shù)是與類型有關(guān)的。如果參數(shù)的類型不同，就需要使用不同的函數(shù)，即使它們執(zhí)行的任務(wù)是相同的

? ? 宏較函數(shù)的不利之處在于每次使用宏時，一份宏定義代碼的拷貝都將插入到程序中。除非宏特別短，否則使用宏可能會大幅度增加程序長度。

? ? 宏較函數(shù)的優(yōu)點有：

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

? ? ?1.用于調(diào)用和從函數(shù)返回的代碼很可能比實際執(zhí)行這個小型計算工作的代碼更多，即使用宏比使用函數(shù)在程序的規(guī)模和速度方面都更勝一籌。

? ? ?2.函數(shù)的參數(shù)必須聲明為一種特定的類型，所以它只能在類型合適的表達式上使用。而上面代碼的宏可以對int、long、float、double以及其他任何可以使用>操作符比較值大小的類型。即宏與類型無關(guān)。

#define?MALLOC(?n,?type?)?((type?*)malloc((n)?*?sizeof(?type?)))
pi?=?MALLOC(?5,?int?);
pi?=?(int?*)malloc(?5?*?sizeof(?int?));

? ? ?3.一些任務(wù)無法通過函數(shù)實現(xiàn)。上述代碼第1行的宏的第2個參數(shù)是一種類型，無法作為函數(shù)參數(shù)進行傳遞。第2行代碼預處理后與第3含代碼沒有區(qū)別。

2.4.宏的副作用

? ? 如果宏參數(shù)在宏定義中出現(xiàn)次數(shù)超過一次，倘若該參數(shù)具有副作用（如調(diào)用時參數(shù)是x++或者getchar()等），那么使用宏可能導致不可預料的結(jié)果。

2.5命名約定

? ? 常見約定為宏名字全部大寫。

2.6#undef

#undef?name

? ? 這條預處理指令用于移除一個宏定義。如果一個現(xiàn)存的名字需要重新被定義，那么它的舊定義首先必須使用#undef擦除。

3.條件編譯

#if?constant-expression
		statements
#elif?constant-expression
		other?statements
#elif?constant-expression
		other?statements
...
#endif

? ? 其中，常量表達式（constant-expression）由預處理器進行求值，如果值為非0，那么statements被正常編譯，否則預處理器就忽視它們。

#if?defined(symbol)
#ifdef?symbol

#if?!defined(symbol)
#ifndef?symbol

? ? 對應(yīng)的兩條語句等價，但#if形式功能更強，因為常量表達式可能包含額外的條件。

#if?	defined(?OS_UNIX?)
		#ifdef?OPTION1
			unix_version_of_option1();
		#endif
		
		#ifdef?OPTION2
			unix_version_of_option2();
		#endif
#elif?	define(?OS_MSDOS?)
		#ifdef?OPTION2
			msdos_version_of_option2();
		#endif
#endif

#ifndf?_HEADERNAME_H
#define?_HEADERNAME_H
#endif