C语言预处理指令详解
- C语言
- 2024-06-12
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什么是预处理指令？
介绍预处理指令之前，我们先来回顾一下C程序的编译过程，下图描述了C程序的编译过程。
图 3-3C程序编译过程
C程序编译过程分为四个阶段：第一阶段是预处理阶段；第二阶段是编译阶段；第三阶段是汇编阶段；第四阶段是链接阶段。执行这四个阶段的程序（预处理器、编译器、汇编器、和链接器）一起构成了C语言的编译系统。
预处理阶段主要用于处理源文件中的预处理指令，并根据指令对源代码进行修改和补充。例如：“#include”指令将头文件的内容补充到源文件内；“#define”指令用于宏定义，通过宏定义可以进行条件编译和内容替换，条件编译指令将决定那些代码被编译，而哪些是不被编译的。
文件包含指令
“#include”是C语言提供的包含文件的预处理指令，指令后面为要包含的文件名称，用来引入C语言的头文件。例如：
#include <stdio.h>
“stdio.h”文件在C语言中被称为头文件，该文件的扩展名为“.h”,“stdio.h”为C语言函数库的头文件，它定义了开发者可以使用的输入输出函数。文件名称使用一对英文尖括号将文件名称括起来，编译器会在系统路径下查找要包含的文件。开发者自己定义的头文件一般放置在项目目录下，这种情况下就不适合使用一对英文尖括号将文件名称括起来，而是使用一对英文双引号将文件名称括起来，编译器会在当前项目目录下查找要包含的头文件。例如：
#include "my.h"
一个 #include指令只能包含一个头文件，当一个C文件需要包含多个头文件时，需要使用多个#include指令。
例：#include练习
编写一个计算矩形面积的程序，要求计算矩形面积的函数声明放置在area.h头文件，函数定义放置在area.c文件，程序主文件为main.c。程序结构如下图所示。
程序清单 area.h
/*
函数功能：计算矩形面积
**/
int rect_area(int w,int h);
程序清单 area.c
/*
函数定义
**/
#include "area.h" // 包含函数声明头文件
int rect_area(int w,int h) {
return w * h;
}
程序清单 main.c
#include <stdio.h> //包含系统输入输出头文件
#include "area.h" //包含计算面积函数头文件
int main() {
printf("area:%d\n",rect_area(30,20));
}
案例在area.h声明了rect_area函数，在 area.c定义了rect_area函数。把函数的声明和定义分开实现，可以将一组相关的函数和变量的声明集中在一个地方，以便在多个源文件中共享和重复使用。
宏定义
宏定义主要用于源代码代内的文本替换，它允许用一个标识符（和C语言语法的标识符有所不同，该标识符可以包含一些特殊符号）来表示一个字符串、表达式或数值, 该表示称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”，对应的字符串、表达式或数值为宏定义的值。在C代码编译过程的预处理阶段，编译器会把源代码内的所有“宏名”替换为宏定义的值。使用宏定义可以提高程序的通用性、易读性，减少因为输入错误产生的各种问题，同时还便于修改。
