2019年3月28日星期四 阴转小雨
（声明：理论知识部分来自菜鸟教程网站！）
今日学习内容：
30、C 预处理器
C 预处理器不是编译器的组成部分，但是它是编译过程中一个单独的步骤。简言之，C 预处理器只不过是一个文本替换工具而已，它们会指示编译器在实际编译之前完成所需的预处理。我们将把 C 预处理器（C Preprocessor）简写为 CPP。
所有的预处理器命令都是以井号（#）开头。它必须是第一个非空字符，为了增强可读性，预处理器指令应从第一列开始。下面列出了所有重要的预处理器指令：
| 指令 | 描述 |
|---|---|
| #define | 定义宏 |
| #include | 包含一个源代码文件 |
| #undef | 取消已定义的宏 |
| #ifdef | 如果宏已经定义，则返回真 |
| #ifndef | 如果宏没有定义，则返回真 |
| #if | 如果给定条件为真，则编译下面代码 |
| #else | #if 的替代方案 |
| #elif | 如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码 |
| #endif | 结束一个 #if……#else 条件编译块 |
| #error | 当遇到标准错误时，输出错误消息 |
| #pragma | 使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中 |
（1）预处理器实例
分析下面的实例来理解不同的指令。
#define MAX_ARRAY_LENGTH 20
这个指令告诉 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替换为 20。使用 #define 定义常量来增强可读性。
#include <stdio.h>
#include "myheader.h"
这些指令告诉 CPP 从系统库中获取 stdio.h，并添加文本到当前的源文件中。下一行告诉 CPP 从本地目录中获取 myheader.h，并添加内容到当前的源文件中。
#define FILE_SIZE 42
这个指令告诉 CPP 取消已定义的 FILE_SIZE，并定义它为 42。
#ifndef MESSAGE
#define MESSAGE "You wish!"
#endif
这个指令告诉 CPP 只有当 MESSAGE 未定义时，才定义 MESSAGE。
#ifdef DEBUG`
/* Your debugging statements here */
#endif
这个指令告诉 CPP 如果定义了 DEBUG，则执行处理语句。在编译时，如果您向 gcc 编译器传递了 -DDEBUG 开关量，这个指令就非常有用。它定义了 DEBUG，您可以在编译期间随时开启或关闭调试。
（2）预定义宏
ANSI C 定义了许多宏。在编程中您可以使用这些宏，但是不能直接修改这些预定义的宏。
（ANSI C是由美国国家标准协会（ANSI）及国际标准化组织（ISO）推出的关于C语言的标准。ANSI C 主要标准化了现存的实践， 同时增加了一些来自 C++ 的内容 （主要是函数原型） 并支持多国字符集 （包括备受争议的三字符序列）。 ANSI C 标准同时规定了 C 运行期库例程的标准。
）
| 宏 | 描述 |
|---|---|
__DATE__ |
当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。 |
__TIME__ |
当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。 |
__FILE__ |
这会包含当前文件名，一个字符串常量。 |
__LINE__ |
这会包含当前行号，一个十进制常量。 |
__STDC__ |
当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。 |
让我们来尝试下面的实例：
#include <stdio.h>
main()
{
printf("File :%s\n", __FILE__ );
printf("Date :%s\n", __DATE__ );
printf("Time :%s\n", __TIME__ );
printf("Line :%d\n", __LINE__ );
printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );
}
当上面的代码（在文件 test.c 中）被编译和执行时，理论上它会产生下列结果（时间是你自己的程序运行的实时时间）：
File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1
这里附上我在vs2017里面写的测试程序
#include "stdio.h"
#include <stdint.h>
int function1(void);
main()
{
function1();
return 0;
}
int function1()
{
printf("FILE :%s\n", __FILE__);//这会包含当前文件名，一个字符串常量。
printf("FILE :%s\n", __DATE__);//当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。
printf("LINE :%d\n", __LINE__);//这会包含当前行号，一个十进制常量。
printf("LINE :%s\n", __TIME__);//当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。
//printf("ANSI :%d\n", __STDC__);//当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。
#ifdef __STDC__
printf("标准C代码文件\n");
#else
printf("非标准C代码文件\n");
#endif
}
这里有个问题就是，__STDC__会显示错误说没有定义，百度了也没有找到想要的答案，看stdio.h的库函数也看不懂，但是里面确实有关于__STDC__的东西。最后使用了#ifdef来检验它是否被定义了，发现是没有被定义，我现在还不知道具体原因，以后再说吧。
（3）预处理器运算符
C 预处理器提供了下列的运算符来帮助您创建宏：
（3.1）宏延续运算符（\）
一个宏通常写在一个单行上。但是如果宏太长，一个单行容纳不下，则使用宏延续运算符（\）。例如：
#define message_for(a, b) \
printf(#a " and " #b ": We love you!\n")
（3.2）字符串常量化运算符（#）
#include <stdio.h>
#define message_for(a, b) \
printf(#a " and " #b ": We love you!\n")
int main(void)
{
message_for(Carole, Debra);
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Carole and Debra: We love you!
（3.3）标记粘贴运算符（##）
宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。例如：
#include <stdio.h>
#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)
int main(void)
{
int token34 = 40;
tokenpaster(34);
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
token34 = 40
这是怎么发生的，因为这个实例会从编译器产生下列的实际输出：
printf ("token34 = %d", token34);
这个实例演示了token##n会连接到token34中，在这里，我们使用了字符串常量化运算符（#）和标记粘贴运算符（##）。
（3.4）defined() 运算符
预处理器 defined 运算符是用在常量表达式中的，用来确定一个标识符是否已经使用 #define 定义过。如果指定的标识符已定义，则值为真（非零）。如果指定的标识符未定义，则值为假（零）。下面的实例演示了 defined() 运算符的用法：
#include <stdio.h>
#if !defined (MESSAGE)
#define MESSAGE "You wish!"
#endif
int main(void)
{
printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Here is the message: You wish!
（4）参数化的宏
CPP 一个强大的功能是可以使用参数化的宏来模拟函数。例如，下面的代码是计算一个数的平方：
int square(int x) {
return x * x;
}
我们可以使用宏重写上面的代码，如下：
#define square(x) ((x) * (x))
在使用带有参数的宏之前，必须使用 #define 指令定义。参数列表是括在圆括号内，且必须紧跟在宏名称的后边。宏名称和左圆括号之间不允许有空格。例如：
#include <stdio.h>
#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
int main(void)
{
printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Max between 20 and 10 is 20
Weif
2019年3月18日
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