预处理命令

ANSI C标准规定可以在C源程序中加入一些“预处理命令”（Preprocessor directives），以改进程序设计环境，提高编程效率。这些预处理命令是由ANSI C统一规定的，但是它不是C语言本身的组成部分，不能直接对它们进行编译（因为编译程序不能识别它们）。必须在对程序进行通常的编译（包括词法和语法分析、代码生成、优化等）之前，先对程序中的这些特殊的命令进行“预处理”，即根据预处理命令对程序作相应的处理（例如，若程序中用#define命令定义了一个符号常量A，则在预处理时将程序中所有的A都置换为制定的字符串。若程序中用#include命令包含了一个文件"stdio.h"，则在预处理时将stdio.h文件中的实际内容代替该命令）。
经过预处理后的程序不再包括该预处理命令了，最后再由编译程序对预处理后的源程序进行通常的编译处理，得到可提供的目标代码。现在使用的许多C编译系统都包括了预处理、编译和连接等部分，在进行编译时一气呵成。因此不少人误认为预处理命令是C语言的一部分，甚至认为它们是C语句，这是不对的。必须正确区别预处理命令和C语句，区别预处理和编译，才能正确使用预处理命令。C语言与其他高级语言的一个重要区别是可以使用预处理命令和具有预处理的功能。
C提供的预处理功能主要有宏定义、文件包含、条件编译，这三种功能分别用宏定义命令、文件包含命令、条件编译命令来实现。为了与一般C语句相区别，这些命令以符号“#”开头。

宏定义

宏定义按照是否携带参数分为两类。

不带参数的宏定义

用一个指定的标识符（即名字）来代表一个字符串，一般形式为 #define 标识符 字符串。

#define PI "3.1415926"

它的作用是在本程序文件中用指定的标识符PI来代替"3.1415926"这个字符串，在编译预处理时。将程序中在该命令以后出现的所有PI都用"3.1415926"代替。这种方法使用户能以一个简单的名字代替一个长的字符串，因此把这个标识符成为“宏名”，在预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。#define 时宏定义命令。
说明：
1、宏名一般习惯用大写字母表示，以便与变量名相区别，但并非必须。
2、使用宏名代替一个字符串，可以减少程序中重复书写某些字符串的工作量，也可以提高程序的通用性。
3、宏定义只是作简单的置换，预编译时不做任何语法检查，如果有语法错误，只有在编译已被宏展开后的源程序时才会发现并报错。
4、宏定义不是C语句，不需要在行末添加分号。如果添加了分号，会连同分号，一起置换。例如：

#define PI 3.14;
S = PI * r * r;

经过宏展开后，该语句为

S = 3.14; * r * r;

显然出现语法错误。
5、#define命令出现在程序中函数的外面，宏名的有效范围为定义命令之后到本源文件结束。通常，#define命令写在文件开头，函数之前，作为文件的一部分，在此文件范围内有效。
6、可以使用#undef命令终止宏定义的作用域。例如：

#define PI 3.1415926
void main()
{
    
}
#undef
func1()
{

}
//由于#undef的租用，所以PI的作用范围到#undef终止。在函数func1中，PI将不再代表3.1415926

7、在进行宏定义时，可以引用已定义的宏名，层层置换。例如：

#define   PI   3.14
#define   R    2.0
#define   S    PI * R * R

8、宏定义时专门用于预处理命令的一个专用名词，它的定义与变量不同，只做字符替换，不分配内存空间。

带参数的宏定义

带参数的宏定义不止是进行简单的字符串替换，还要进行参数替换。其定义的一般形式为 #define 宏名(参数表) 字符串，字符串中包含在括号中所指定的参数。例如：

#define  Sum(a, b)  a + b

宏名与带参数的括号之间不应加空格，否则将空格以后的字符都作为代替字符串的一部分。

“文件包含”处理

所谓“文件包含”处理，是指一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来，即将另外的文件包含到本文件之中。C提供了#include命令来实现“文件包含”的操作。其一般形式为：

#include"文件名"  //引用的是你程序目录的相对路径中的头文件
#include<文件名>  //引用的是编译器的类库路径里面的头文件

使用#include<文件名>，系统会到存放C库函数头文件的目录中寻找要包含的文件，这成为标准方式。用#include"文件名"时，系统会先在用户当前目录中寻找要包含的文件，如果找不到，再按标准方式（即#include<>）查找。一般来说，如果用#include命令来调用库函数，则用#include<>，以节省查找时间。如果要包含的是用户自己编写的文件（此类文件一般都在用户当前目录中），一般用#include""。若文件不在当前目录中，在双引号（""）内应给出文件路径（如#include"C:\lanpade\file.h"）。

条件编译

一般情况下，源程序中每一行都参加编译，但是有时希望程序中一部分内容只有在满足一定条件时才进行编译，也就是在对这一部分代码，指定编译的条件，这就是“条件编译”。有时，希望在满足某条件时对某一组语句进行编译，而当条件不满足时，则编译另一组语句。
条件编译有一下几种形式：
形式一

#ifdef标识符
  程序段1
#else
  程序段2
#endif

它的作用是，若指定的标识符已经被#define命令定义过，则在程序编译阶段编译程序段1；否则编译程序段2。其中，#else部分可以没有，即

#ifdef
  程序段1
#endif

这里的“程序段”可以使语句组，也可以是命令行。这种条件编译对于提高C源程序的通用性是很有好处的。如果一个C源程序在不同计算机系统上运行，而不同的计算机又有一定的差异（例如，有的机器以16位（2字节）来存放一个整数，而有的机器则以32位存放一个整数），这样往往要对源程序做必要的修改，这就降低了程序的通用性。可以存放以下的条件编译来处理：

#ifdef COMPUTER_A
   #define INTEGER_SIZE 16
#else
   #define INTEGER_SIZE 32
#endif   

如果在这组条件编译命令之前曾出现过以下命令行：

#define COMPUTER_A 0

或将COMPUTER_A定义为任何字符串，甚至是

#define COMPUTER_A

即只要COMPUTER_A已经被定义过，则在程序编译时就编译下面的命令行:

#define INTEGER_SIZE 16

否则，就编译下面的命令行：

#define INTEGER_SIZE 32

则预编译后程序中的INTEGER_SIZE都用16代替，否则都用32代替。
这样，源程序可以不必做任何修改就可以用于不同类型的计算机系统。
形式二

#ifndef 标识符
  程序段1
#else
  程序段2
#endif

只是第一行与第一种形式不同：将“ifdef”改为“ifndef”。它的作用是，若标识符未被定义过则编译程序段1；否则编译程序段2.这种形式与第一种形式的作用相反。
以上两种形式的用法差不多，根据需要任选一种，视情况而定。
形式三

#if 表达式
  程序段1
#else
  程序段2
#endif

它的作用是当指定的表达式值为真（非零）时，就编译程序段1；否则就编译程序段2。可以事先给定条件，使程序在不同的条件下执行不同的功能。