TOP

2011年计算机等级考试二级C语言辅导笔记:预处理
2014-11-18 23:07:38 】 浏览:9830
Tags:2011年 计算机 等级考试 二级 语言 辅导 笔记 处理

第十一章 预处理


  概述
  在前面各章中,已多次使用过以“#”号开头的预处理命令。如包含命令# include,宏定义命令# define等。在源程序中这些命令都放在函数之外, 而且一般都放在源文件的前面,它们称为预处理部分。
  所谓预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能, 它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时, 系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理, 处理完毕自动进入对源程序的编译。
  C语言提供了多种预处理功能,如宏定义、文件包含、 条件编译等。合理地使用预处理功能编写的程序便于阅读、修改、 移植和调试,也有利于模块化程序设计。本章介绍常用的几种预处理功能。
  宏定义
  在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串, 称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时,对程序中所有出现的“宏名”,都用宏定义中的字符串去代换, 这称为“宏代换”或“宏展开”。
  宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。 宏代换是由预处理程序自动完成的。在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。 下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用。 无参宏定义
  无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为: #define 标识符 字符串 其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。 “标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。在前面介绍过的符号常量的定义就是一种无参宏定义。 此外,常对程序中反复使用的表达式进行宏定义。例如: # define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y)。在编写源程序时,所有的(y*y+3*y)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用(y*y+3*y)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译。
  #define M (y*y+3*y)
  main(){
  int s,y;
  printf("input a number: ");
  scanf("%d",&y);
  s=3*M+4*M+5*M;
  printf("s=%d\n",s);
  }
  上例程序中首先进行宏定义,定义M表达式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为:s=3*(y*y+3*y)+4(y*y+3*y)+5(y*y+3*y);但要注意的是,在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。
  当作以下定义后: #difine M y*y+3*y在宏展开时将得到下述语句: s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y;这相当于; 3y 2+3y+4y 2+3y+5y 2+3y;显然与原题意要求不符。计算结果当然是错误的。 因此在作宏定义时必须十分注意。应保证在宏代换之后不发生错误。对于宏定义还要说明以下几点:
  1. 宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,这只是一种简单的代换,字符串中可以含任何字符,可以是常数,也可以是表达式,预处理程序对它不作任何检查。如有错误,只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。
  2. 宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起置换。
  3. 宏定义必须写在函数之外,其作用域为宏定义命令起到源程序结 束。如要终止其作用域可使用# undef命令,例如: # define PI 3.14159
  main()
  {
  ……
  }
  # undef PIPI的作用域
  f1()
  ....表示PI只在main函数中有效,在f1中无效。
  4. 宏名在源程序中若用引号括起来,则预处理程序不对其作宏代换。
  #define OK 100
  main()
  {
  printf("OK");
  printf("\n");
  }
  上例中定义宏名OK表示100,但在printf语句中OK被引号括起来,因此不作宏代换。程序的运行结果为:OK这表示把“OK”当字符串处理。
  5. 宏定义允许嵌套,在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。例如: #define PI 3.1415926
  #define S PI*y*y /* PI是已定义的宏名*/对语句: printf("%f",s);在宏代换后变为: printf("%f",3.1415926*y*y);
  6. 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。
  7. 可用宏定义表示数据类型,使书写方便。例如: #define STU struct stu在程序中可用STU作变量说明: STU body[5],*p;#define INTEGER int 在程序中即可用INTEGER作整型变量说明: INTEGER a,b; 应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。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。请看下面的例子: #define PIN1 int* typedef (int*) PIN2;从形式上看这两者相似, 但在实际使用中却不相同。下面用PIN1,PIN2说明变量时就可以看出它们的区别: PIN1 a,b;在宏代换后变成 int *a,b;表示a是指向整型的指针变量,而b是整型变量。然而:PIN2 a,b;表示a,b都是指向整型的指针变量。因为PIN2是一个类型说明符。由这个例子可见,宏定义虽然也可表示数据类型, 但毕竟是作字符
  代换。在使用时要分外小心,以避出错。
  8. 对“输出格式”作宏定义,可以减少书写麻烦。例9.3 中就采用了这种方法。
  #define P printf
  #define D "%d\n"
  #define F "%f\n"
  main(){
  int a=5, c=8, e=11;
  float b=3.8, d=9.7, f=21.08;
  P(D F,a,b);
  P(D F,c,d);
  P(D F,e,f);
  }
  带参宏定义
  C语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数, 在宏调用中的参数称为实际参数。对带参数的宏,在调用中,不仅要宏展开, 而且要用实参去代换形参。
  带参宏定义的一般形式为: #define 宏名(形参表) 字符串 在字符串中含有各个形参。带参宏调用的一般形式为: 宏名(实参表);
  例如:
  #define M(y) y*y+3*y /*宏定义*/
  :
  k=M(5); /*宏调用*/
  : 在宏调用时,用实参5去代替形参y, 经预处理宏展开后的语句
  为: k=5*5+3*5
  #define MAX(a,b) (a>b) a:b
  main(){
  int x,y,max;
  printf("input two numbers: ");
  scanf("%d%d",&x,&y);
  max=MAX(x,y);
  printf("max=%d\n",max);
  }
  上例程序的第一行进行带参宏定义,用宏名MAX表示条件表达式(a>b) a:b,形参a,b均出现在条件表达式中。程序第七行max=MAX(x,
  y)为宏调用,实参x,y,将代换形参a,b。宏展开后该语句为: max=(x>y) x:y;用于计算x,y中的大数。对于带参的宏定义有以下问题需要说明:
  1. 带参宏定义中,宏名和形参表之间不能有空格出现。
  例如把: #define MAX(a,b) (a>b) a:b写为: #define MAX (a,b) (a>b) a:b 将被认为是无参宏定义,宏名MAX代表字符串 (a,b)(a>b) a:b。
  宏展开时,宏调用语句: max=MAX(x,y);将变为: max=(a,b)(a>b) a:b(x,y);这显然是错误的。
  2. 在带参宏定义中,形式参数不分配内存单元,因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参,因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中,形参和实参是两个不同的量,各有自己的作用域,调用时要把实参值赋予形参,进行“值传递”。而在带参宏中,只是符号代换,不存在值传递的问题。
  3. 在宏定义中的形参是标识符,而宏调用中的实参可以是表达式。
  #define SQ(y) (y)*(y)
  main(){
  int a,sq;
  printf("input a number: ");
  scanf("%d",&a);
  sq=SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
  }
  上例中第一行为宏定义,形参为y。程序第七行宏调用中实参为a+1,是一个表达式,在宏展开时,用a+1代换y,再用(y)*(y) 代换SQ,得到如下语句: sq=(a+1)*(a+1); 这与函数的调用是不同的, 函数调用时要把实参表达式的值求出来再赋予形参。 而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换。
  4. 在宏定义中,字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。 在上例中的宏定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来,因此结果是正确的。如果去掉括号,把程序改为以下形式:
  #define SQ(y) y*y
  main(){
  int a,sq;
  printf("input a number: ");
  scanf("%d",&a);
  sq=SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
  }
  运行结果为:input a number:3
  sq=7 同样输入3,但结果却是不一样的。问题在哪里呢 这是由于代换只作符号代换而不作其它处理而造成的。 宏代换后将得到以下语句: sq=a+1*a+1; 由于a为3故sq的值为7。这显然与题意相违,因此参数两边的括号是不能少的。即使在参数两边加括号还是不够的,请看下面程序:
  #define SQ(y) (y)*(y)
  main(){
  int a,sq;
  printf("input a number: ");
  scanf("%d",&a);
  sq=160/SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
  }



2011年计算机等级考试二级C语言辅导笔记:预处理 https://www.cppentry.com/bencandy.php?fid=79&id=13054

】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
上一篇2011年计算机等级考试二级C语言辅.. 下一篇[二级C试题天天练]C语言考试试..