文件包含
1
2
#include <stdio.h>
#include "userdef.h"
主要用来包含头文件，include 指令的处理很简单，就是把头文件插入到源文件，之后就不需要头文件了，因为头文件的内容都包含进来了。
一个 include 命令只能包含一个文件，可以有多个 include 指令，允许嵌套包含。
<>形式一般用于标准库头文件，""一般用于自定义头文件<>的头文件搜索路径不包含当前路径，而""则包含当前路径
所以，可以都用""形式来包含头文件，包括系统的和自定义的，但最好按照规范来
我们来查看一下预处理的过程
1
2
3
4
5
6
#include <stdio.h>
int main(){
printf("hello, world!\n");
return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
$ gcc -E a.c -o a.i
$ tail a.i
extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# 943 "/usr/include/stdio.h" 3 4
# 2 "a.c" 2
int main(){
printf("hello, world!\n");
return 0;
}
宏定义
允许用一个标识符来表示一个字符串
1
2
3
4
5
6
7
#include <stdio.h>
#define PI 3.14
int main(){
printf("%.2f\n", PI);
return 0;
}
1
2
3
4
$ gcc a.c
$ ./a.out
3.14
#define PI 3.14是一个宏定义，PI是一个宏名(宏名是标识符的一种，所以要遵循标识符的命名规则)，3.14是宏的内容
在预处理时，所有遇到PI的地方，都会被替换为3.14，除了引号内的内容不会被替换，这个过程叫做宏展开
宏定义的作用域：从宏定义开始到源程序结束，除非用#undef来终止
1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>
#define PI 3.14
int main(){
#undef PI
printf("%.2f\n", PI);
return 0;
}
这样，在源文件第5行之后，这个宏定义就消失了
宏定义允许嵌套
1
2
#define PI 3.14
#define S PI*10*10
S展开后为3.14*10*10
宏名一般用大写，不过也可以用小写
可以用宏表示数据类型，书写方便（但建议使用 typedef）
1
2
#define UINT unsigned int
UINT a, b;
注意和typedef的区别：
宏定义只是简单的字符串代换，是在预处理完成的，而typedef是在编译时处理的，它不是作简单的代换，而是对类型说明符重新命名，被命名的标识符具有类型定义说明的功能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
#include <stdio.h>
#define PTR1 int *
typedef int * PTR2;
int main(){
int a = 10, b = 20;
PTR1 p1, p2;
p1 = &a, p2 = &b;
PTR2 p3, p4;
p3 = &a, p4 = &b;
printf("%d, %d, %d, %d\n", *p1, *p2, *p3, *p4);
return 0;
}
这段代码编译会报错，因为，只有 p1、p3、p4 是指针变量，而 p2 只是一个 int 类型的变量
带参数的宏
定义：#define 宏名(形参列表) 字符串
使用：宏名(实参列表)
1
2
#define POW(x) x*x
int a = POW(10);
展开后会替换为int a = 10*10;
对于带参宏定义不仅要在参数两侧加括号，还应该在整个字符串外加括号，防止发生错误
如果一个宏一行写不下，可以用 \ 来续行，如：
1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>
#define STR \
"https://www.zfl9.com/iptables.html?userid=d89sd9f2j398ds2&auth=true"
int main(){
printf("%s\n", STR);
return 0;
}
在宏定义中，有时还会用到#、##两个符号，它们能对宏参数进行操作
#用来将宏参数转换为字符串，也就是在宏参数前后添加双引号
1
2
3
#define STRING(str) #str
STRING(www.zfl9.com) //会替换为 "www.zfl9.com"
STRING("www.zfl9.com") //会替换为 "\"www.zfl9.com\""
##称为连接符，将宏参数和其他的串拼接起来
1
2
#define CAT(a, b) a##b
CAT(12, 34) //替换为1234
预定义的宏
__DATE__：当前日期，”MMM DD YYYY”格式的字符串常量__TIME__：当前时间，”HH:mm:ss”格式的字符串常量__FILE__：当前文件名，一个字符串常量__LINE__：当前行号，一个十进制值常量__STDC__：当编译器以 ANSI 标准编译时，被定义为 1__cplusplus：当编写 C++ 程序时（C++ 环境），该标识符被定义
条件编译
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <stdio.h>
int main(){
#if _WIN32
printf("Windows\n");
#elif __linux__
printf("Linux\n");
#endif
return 0;
}
1
2
3
4
$ gcc a.c
$ ./a.out
Linux
意思是，如果宏_WIN32的值为真，则保留第 5 行的代码，如果宏__linux__的值为真，则保留第 7 行的代码
注意，判断条件为整型常量表达式，也就是说表达式中不能包含变量，而且结果必须是整数
#if
1
2
3
4
5
6
7
8
9
#if 整型常量表达式1
//程序段1
#elif 整型常量表达式2
//程序段2
#elif 整型常量表达式3
//程序段3
#else
//程序段4
#endif
#ifdef
判断某个宏是否已定义，定义了则为真
1
2
3
4
5
#ifdef 宏名
//程序段1
#else
//程序段2
#endif
#ifndef
和#ifdef正好相反，未定义则为真
1
2
3
4
5
#ifndef 宏名
//程序段1
#else
//程序段2
#endif
例子：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#include <stdio.h>
#define N1 10
#define N2 20
int main(){
#if N1 == 10 || N2 == 10
printf("N1: %d\n", N1);
#else
printf("error!\n");
#endif
return 0;
}
1
2
3
4
$ gcc a.c
$ ./a.out
N1: 10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
#include <stdio.h>
#define N1
#define N2
int main(){
#if defined N1 && defined N2
printf("True!\n");
#else
printf("False!\n");
#endif
return 0;
}
1
2
3
4
$ gcc a.c
$ ./a.out
True!
阻止编译
#error error_msg：强制终止编译。
如，我们的程序只支持 Windows，不兼容 Linux
1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>
int main(){
#ifndef _WIN32
#error 抱歉，请使用 Windows 系统，该程序暂时不支持其他平台
#endif
return 0;
}
1
2
3
4
5
$ gcc a.c
a.c: In function ‘main’:
a.c:5:10: error: #error 抱歉，请使用 Windows 系统，该程序暂时不支持其他平台
#error 抱歉，请使用 Windows 系统，该程序暂时不支持其他平台
^
小结
预处理指令是以#号开头行，#号必须是该行除了任何空白符外的第一个字符
#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在空白字符，整行语句构成了一条预处理指令
该指令将在编译之前对源代码做某些转换，C/C++ 源程序经预处理后仍是合法的 C/C++ 源程序