10：预处理
预处理
- 1、宏替换
- 2、头文件包含
- 3、条件编译
- 4、typedef和#define的区别
- 5、#define中的注意点
- 5.1、使用do....while(0)
- 5.2、#和##的含义
C语言编译器在编译程序之前，会先使用预处理器(预处理器)处理代码，代码经过预处理之后再送入编译器进行编译。预处理器的主要任务包括宏替换、文件包含、条件编译等
预处理过程中会执行预处理指令，预处理指令以#号开头
1、宏替换
宏替换的预处理指令：#define叫做宏定义，语法格式为如下
#define 名字 值
#define P1 3.1415926
#define MM int//给int取小名MM,和typede类似
综上：P1 == 3.1415926。
【注意】
- 结尾没有分号;，这一点和#包括以及所有预处理指令一样，都不是C语句
- 值可以是数字、表达式、代码语句等，总之什么都能替换；
- 和#包括一样，在预处理阶段执行，文本替换；
带参数的宏定义
#define MIN(a,b) (((a)<(b))?(a):(b))//参数a,b
①和函数不同，宏的参数没有数据类型，因为它是文本展开
②因为是文本展开，所以相比函数没有执行调度的开销，效率要高
③但是也同样是因为文本展开，所以在展开时可能会出现意想不到的情况
【注意】使用带参数的宏定义，一定要注意在特定的地方加上()。
实验代码如下：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a;
printf("请输入a的值：");
scanf("%d",&a);
int b = (a * 10/5 + 2)* 10;
int c = (a * 10/5 + 2)* 20;
int d = (a * 10/5 + 2)* 30;
printf("b = %d\n",b);
printf("c = %d\n",c);
printf("d = %d\n",d);
return 0;
}
请输入a的值：10
b = 220
c = 440
d = 660
综上：代码中多次出现了a * 10/5 + 2，则可以使用宏来代替a * 10/5 + 2
修改的代码如下：
#include <stdio.h>
#define GetNum(t) t * 10/5 + 2//定义宏
int main(void)
{
int a;
printf("请输入a的值：");
scanf("%d",&a);
int b = GetNum(a) * 10;
int c = GetNum(a) * 20;
int d = GetNum(a) * 30;
printf("b = %d\n",b);
printf("c = %d\n",c);
printf("d = %d\n",d);
return 0;
}
请输入a的值：10
b = 40
c = 60
d = 80
为什么得出的结果和上面的不一样喃？问题就出现在少添加了()。
int b = GetNum(a) * 10;等价于 a * 10/5 + 2 * 10。则运算的顺序改变了，导致计算结果不一样
修改的宏定义如下：
#define GetNum(t) ((t) * 10/5 + 2)
总结：使用带参数的宏定义时①整个值的表达式都要()。②参数出现的每个地方都要()。
带参数宏定义与函数的区别
#include <stdio.h>
/* 定义函数计算立方 */
int Cude(int n)
{
return n * n * n;
}
int main(void)
{
int i = 1;
while(i <= 5)
{
printf("%d\n",Cude(i++));
}
return 0;
}
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#include <stdio.h>
#define CUBE(n) ((n)*(n)*(n)) //计算输入参数的立方
int main(void)
{
int i = 1;
while(i <= 5)
{
printf("%d\n",CUBE(i++));//CUBE(i++)替换为((i++)*(i++)*(i++))
}
return 0;
}
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宏定义就只有一个功能：那就是替换，替换，替换。并不会像函数传递参数一样，会对参数进行计算
宏定义的作用域
作用域就是在定义此宏的文件。
2、头文件包含
头文件包含使用#include "xxx.h"，如下图在main.c"文件里面包含各个头文件
./表示当前文件夹
../表示上一层文件夹
../../表示上上层文件夹
#include "./myheader01.h" //包含myheader01.h头文件
或者 #include "myheader01.h"
#include "includes/myheader02.h" //包含myheader02.h头文件
#include "../myheader03.h" //包含myheader03.h头文件
#include "../../inc/myheader04.h" //包含myheader04.h头文件
#include "../../myheader05.h" //包含myheader05.h头文件
3、条件编译
1、#if(如果)
1.1 单向分支
#if ...#endif
1.2 双向分支
#if ...#else ...#endif
1.3 多向分支
#if ...#else ...#else ...#else ...#endif
#endif：就是结束指令
2、#ifdef(如果宏定义了)
2.1 单向分支
#ifdef ...#endif
2.2 双向分支
#ifdef ...#else ...#endif
3、#ifndef(如果没有宏定义)
3.1 单向分支
#ifndef ...#define ...#endif
3.2 双向分支
#ifdnef ...#else ...#endif
最常用的就是第三个，一般用于xxx.h头文件中。示例代码如下:
#ifndef __SPI_H //如果没有定义__SPI_H这个宏,如果定义了就直接结束,不在定义
#define __SPI_H //那么就去定义__SPI_H这个宏,然后执行下面的代码
#include "stm32f10x.h"
#include "Delay.h"
void MySPI_Init(void);
void MySPI_Start(void);
void MySPI_Stop(void);
uint8_t MySPI_SendRecByte(uint8_t Byte);
#endif
4、typedef和#define的区别
-
相同点
都是给一个对象取一个别名，增强程序的可读性，但它们在使用时有 -
不同点
①应用场景不同：
1）类型定义用来给一种数据类型定义别名
2）#define用来给数字、表达式、代码语句定义别名
②执行时机不同：
1）typedef在编译阶段执行
2）#define在预编译阶段执行
③定义方法不同：
1）#define定义的别名在前面，并且不需要加分号；
2）typedef定义的别名在后面，并且需要加分号；
5、#define中的注意点
5.1、使用do…while(0)
实验代码如下
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int a,b;
printf("请输入：");
scanf("%d %d",&a,&b);
if(a < b)
{
//将a，b中的数据互换
int temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
}
printf("最大值a = %d\n",a);
return 0;
}
请输入：12 30
最大值a = 30
使用宏定义来代替进行数据互换的代码:
#include <stdio.h>
/*
#define Chang(x,y) {\
int temp;\
temp = x;\
x = y;\
y = temp;\
}
*/
#define Chang(x,y) do{\
int temp;\
temp = x;\
x = y;\
y = temp;\
}while(0)
int main(void)
{
int a,b;
printf("请输入：");
scanf("%d %d",&a,&b);
if(a < b)
{
Chang(a,b);//将a，b中的数据互换
}
printf("最大值a = %d\n",a);
return 0;
}
请输入：12 30
最大值a = 30
综上：上面代码中\为连接符号，上面2种宏替换都可以。
5.2、#和##的含义
在宏定义中常常可见#和##。那么都是什么含义喃？
#：双引号“ ”，转换为字符串
##：连接符，将参数的2个子串拼接到一起。
实验代码如下
#include <stdio.h>
#define PTF(a) #a
int main(void)
{
printf(PTF(Hello World\n));//printf("Hello World\n");
return 0;
}
Hello World
#include <stdio.h>
#define LINK(x,y,z) x##y##z
#define VAR_COMB(name,size) char name_arr[size] = {0}
int main(void)
{
int a = LINK(1,2,3);
printf("%d\n",a);//a = 123
VAR_COMB(var,10);//char name_arr[10] = {0}。参数name和_构成了一个整体了，则会导致参数丢失，
return 0;
}
综上：#define VAR_COMB(name,size) char name_arr[size] = {0}修改为如下：
#define VAR_COMB(name,size) char name##_arr[size] = {0}//将参数name后面加上##