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  • 文件包含预处理命令的一般形式是: #include<文件名> 或者 #include“文件名” #include命令告诉预处理器用指定文件的内容替换这条命令,两种不同的命令格式决定了预处理器对指定文件的搜索方式:如果...

    文件包含预处理命令的一般形式是:

    #include<文件名>

    或者

    #include“文件名”

    #include命令告诉预处理器用指定文件的内容替换这条命令,两种不同的命令格式决定了预处理器对指定文件的搜索方式:如果文件名是用一对尖括号括起来的,则预处理器直接到存放编译器所提供的标准头文件的目录(通常是include子目录)中寻找文件;如果文件名是用一对引号括起来的,则预处理器首先在当前目录中查找文件,如果找不到,再按操作系统的path命令设置的自动搜索路径进行查找,最后才到存放编译器所提供的标准头文件的目录中查找。文件名本身也可以包含路仅,在这种情况下,预处理器只按文件名指定的路径查找文件。

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  • C/C++基础 -- 预处理命令1、预处理命令2、宏定义2.1、不带参数的宏定义2.2、带参数的宏定义3、# 和 ## 预处理运算3.1、# 预处理运算符3.2、## 预处理运算符4、文件包含 本博文由 西北工业大学MOOC 总结而来,以备...

    本博文由 西北工业大学MOOC 总结而来,以备以后回顾。(侵删)

    1、预处理命令

    什么是预处理命令
      在C++文件中,只要是以 “#” 开头的命令都称为预处理命令。
      预处理命令不是C++本身的组成部分,更不是C++的语句(所以不能以 " ; " 结尾),它是C++标准规定的可以出现在C++源文件中的命令
      预处理命令都必须以 " # " 开头,结尾不加分号,可以放置在程序源文件中的任何位置,其有效范围是从出现位置开始到程序源文件末尾

    程序的编译过程
      要想清楚预处理命令的作用,我们就要知道程序文件编译连接处理的过程:
    在这里插入图片描述
    1)预处理阶段:将C源程序中的预处理命令("#"开头的命令)执行下去,实现文本的替换,与处理完后将会得到不包含预处理命令的源程序
    2)编译阶段:预处理后的源程序代码进行编译,生成目标代码。
    3)连接阶段:将目标代码与相关的程序文件进行连接,生成最终的可执行文件。
      接下来,我们就介绍四种预处命令。

    2、宏定义

      C++源程序中允许使用一个标识符来代表一个字符文本,称为。标识符为宏名
      宏是由宏定义事先定义的。预处理时,对程序中所有后续的宏名实例(称为宏引用),预处理器都用字符文本去替换,称为宏替换宏展开
      宏定义通常用于定义程序中的符号常量、类型别名、运算式代换、语句代换等,其命令为 #define , 分为不带参数的宏定义带参数的宏定义

    2.1、不带参数的宏定义

    不带参数的宏定义形式为:
    在这里插入图片描述
      其功能是用宏名去替代后面的字符文本。举例如下:
    在这里插入图片描述
      需要注意的是,宏定义只作简单替换,不作语法检查,因此,宏定义中的每个字符都是有效字符,即都将被替换到程序文件中。所以宏定义中多余的字符会导致编译出错,如:
    在这里插入图片描述
    例:
    在这里插入图片描述

    2.2、带参数的宏定义

    带参数的宏定义命令形式为:
    在这里插入图片描述
    带参数的宏的引用形式为:

    在这里插入图片描述
    例:
    在这里插入图片描述
      此外,为了保证宏展开的结果符合设计本意,应在宏定义或者实参串中加入必要的括号,如:在这里插入图片描述
    第二种形式:
    在这里插入图片描述

    3、# 和 ## 预处理运算

    3.1、# 预处理运算符

      #运算符的作用是文本参数“字符串化”,即出现在宏定义字符文本中的 # 把跟在后面的参数转换成一个C++字符串常量。如下:
    在这里插入图片描述

    3.2、## 预处理运算符

      ##运算符的作用是将两个字符文本连接成一个字符文本,如果其中一个字符文本是宏定义的参数,连接会在参数替换后发生。如下:
    在这里插入图片描述

    4、文件包含命令

      文件包含命令的作用是把指定的文件插入到该命令所处的位置上,并取代该命令,然后再进行编译处理,相当于将文件的内容“嵌入”到当前源文件中一起编译。
      文件包含命令有两种形式:
    在这里插入图片描述

    4.1、文件包含中的路径问题

      文件包含命令中的头文件名可以是绝对路径形式,例如:
    在这里插入图片描述
      文件名也可以是相对路径,例如:
    在这里插入图片描述
      当为相对路径时,文件包含命令是相对于系统INCLUDE路径或者用户路径来查找文件的。
      假设编译系统INCLUDE路径为"C:\DEV\MinGW\include",则
    在这里插入图片描述
      加入用户路径为"D:\Devshop",则
    在这里插入图片描述

    尖括号<>和双引号" "的区别

      使用尖括号<> 包含头文件时,编译器只会在系统路径中查找文件,如果查找不到则会编译出错。
      而使用双引号" " 包含头文件时,编译器会现在用户路径中查找文件,然后再在系统路径中查找文件,如果都找不到,则报错

    4.2、头文件重复包含问题

      头文件有时需要避免重复包含(即多次包含),例如一些特定声明不能多次声明,或者头文件的互相包含,而且重复包含增加编译时间。可以采用以下两个办法之一:
    ①使用条件编译
    ②使用特殊预处理命令#pragma
      #pragma的使用方法比较复杂,所以我们接下来看条件编译。

    5、条件编译

    5.1、 #ifdef条件编译命令

      测试条件字段是否被定义,藉此选择参与编译的程序代码段,有两种明明形式:
    ①形式一:(#ifdef #endif)
    在这里插入图片描述
    ②形式二:(#ifdef #else #endif)
    在这里插入图片描述
    例:
      如果DEBUG已经定义,则编译printf语句,否则不编译:
    在这里插入图片描述

    5.2、 #if条件编译命令

      根据表达式的之选择参与编译的程序代码,其命令形式为:
    在这里插入图片描述
      可以使用嵌套的#if条件编译命令:#if #elseif #else #endif,其命令形式为:
    在这里插入图片描述
    例:
    在这里插入图片描述
      使用条件编译,可以实现在不同环境条件下进行不同类型的编译,以提高代码的适用范围。

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  • 预处理命令

    2020-06-09 14:48:03
      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。 (二)宏定义   在C语言源程序中允许用一个标识符来表示...

    例题:以下关于编译预处理的叙述中错误的是( C )
    A.预处理命令行必须以#开始
    B.一条有效的预处理命令必须单独占据一行
    C.预处理命令行只能位于源程序中所有语句之前
    D.预处理命令不是C语言本身的组成部分

    例题:C语言的编译系统对宏命令的处理是( D )
    A.在程序运行时进行的
    B.在程序连接时进行的
    C.和C程序中的其他语句同时进行编译的
    D.在对源程序中其他成分正式编译之前进行的

    (一)预处理命令概述
      凡是以“#”开头的均为预处理命令。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。
      预处理命令不是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命令定义的一个符号常量A,则在预处理时将程序中所有的A都置换为指定的字符串。若程序中用#include命令包含一个文件"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,得到可供执行的目标代码。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。因此不少用户误认为预处理命令是C语言的一部分,甚至以为它们是C语句,这是不对的。
      C语言提供了多种预处理功能,如文件包含、宏定义、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。
      注意:预处理指令不是C语句,因此末尾没有分号。

    (二)文件包含
      C语言提供了#include文件包含预处理命令,将一个头文件包含到源程序文件中。
      文件名可以带路径。
      如果使用尖括号,则到系统指定包含目录去查找被包含文件。如果使用双引号,则首先在系统当前目录下查找被包含文件,没找到再到系统指定包含目录去查找。
      一般使用尖括号包含系统定义的头文件,使用双引号包含用户自定义的头文件或源程序文件。

    (三)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”。
    在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。

    (1)无参宏定义
    一般形式为:#define 标识符 字符串

    • 宏定义允许嵌套
    • 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别
    • 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 PI
      f1(){

      }
      表示PI只在main函数中有效,在f1中无效。

    (2)带参宏定义
    宏定义的一般形式为:#define 宏名(形参表) 字符串
    带参宏调用的一般形式为:宏名(实参表);
      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。
    例如:
    #define M(y) yy+3y /宏定义/

    K = M(5); /宏调用/

    • 宏代换只作符号代换而不作其它处理。宏定义不仅应在参数两侧加括号,也应在整个字符串外加括号。
    • 带参的宏和带参函数很相似,但有本质上的不同,把同一表达式用函数处理与用宏处理两者的结果可能是不同的。

    (四)条件编译
      预处理程序提供了条件编译的功能。可以按不同的条件去编译不同的程序部分,因而产生不同的目标代码文件。这对于程序的移植和调用是很有用的。
      条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段,使生成的目标程序较短,从而减少了内存的开销并提高了程序的效率。
      条件编译有三种形式:
    1)第一种形式

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

    它的功能是,如果标识符已被#define命令定义过则对程序段进行编译;否则对程序段2进行编译。
    如果没有程序段2(它为空),本格式中的#else可以没有,即可以写成:

    #ifdef 标识符
    程序段
    #endif
    

    在程序的第一行宏定义中,定义NUM表示字符串OK

    #define NUM OK
    

    其实也可以为任何字符串,甚至不给出任何字符串,写为:

    #define NUM
    

    也具有同样的意义。
    2)第二种形式

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

    与第一重形式的区别是将“ifdef”改为“ifndef”。它的功能是,如果标识符未被#define命令定义过则对程序段1进行编译,否则对程序段2进行编译。这与第一种形式的功能正相反
    3)第三种形式

    #if 常量表达式
    程序段1
    #else
    程序段2
    #endif
    

    它的功能是,如果常量表达式的值为真(非0),则对程序段1进行编译,否则对程序段2进行编译。

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  • 常见的预处理命令:#include 包含一个源代码文件#define 定义宏#undef 取消已定义的宏#if 如果给定条件为真,则编译下面代码#ifdef 如果宏已经定义,则编译下面代码#ifndef 如果宏没有定义,则编译下面代码#elif ...

    常见的预处理命令:

    1. #include 包含一个源代码文件
    2. #define 定义宏
    3. #undef 取消已定义的宏
    4. #if 如果给定条件为真,则编译下面代码
    5. #ifdef 如果宏已经定义,则编译下面代码
    6. #ifndef 如果宏没有定义,则编译下面代码
    7. #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
    8. #endif 结束一个#if……#else条件编译块
    9. #error 停止编译并显示错误信息

    10.编译C++程序时,编译器自动定义了一个预处理器名字__cplusplus(注意前面有两个下划线),因此可以根据这个来判断该程序是否是C++程序,以便有条件地包含一些代码,如:

    #ifndef MYHEAD_H#define MYHEAD_H#ifdef __cplusplus //若是C++程序,则需要包含C的库extern "C" {#endifint DMpostprocessing();#ifdef __cplusplus}#endif#endif
    45d92b1be809b6cea3745b67bd5e161b.png
    3dd077251854da598d478cf76b1fbd9c.png

    11.在编译C程序时,编译器会自动定义预处理常量__STDC__。当然__cplusplus和__STDC__ 不会同时被定义;

    12.另外两个比较有用的预定义常量是__LINE__(记录文件已经被编译的行数)和__FILE__(包含正在被编译的文件名称)。使用如下:

    if(element_count==0) cerr<

    13. __DATE__:编译日期,当前被编译文件的编译日期

    14. __TIME__:编译时间,当前被编译文件的编译时间

    4f1c483c6234c4fc8dc9160603cd1ed3.png
    61545af6a19ec80a6287a7a9ad660853.png

    什么是预处理指令?

    预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字,在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令,该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。

    以前没有在意的学者注意了,预处理指令是在编译器进行编译之前进行的操作.预处理过程扫描源代码,对其进行初步的转换,产生新的源代码提供给编译器。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。在很多编程语言中,并没有任何内在的机制来完成如下一些功能:在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码(防止重复包含某些文件)。要完成这些工作,就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序,但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码,检查包含预处理指令的语句和宏定义,并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。

    #include包含一个源代码文件

    这个预处理指令,我想是见得最多的一个,简单说一下,第一种方法是用尖括号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在编译器自带的或外部库的头文件中搜索被包含的头文件。第二种方法是用双引号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在当前被编译的应用程序的源代码文件中搜索被包含的头文件,如果找不到,再搜索编译器自带的头文件。采用两种不同包含格式的理由在于,编译器是安装在公共子目录下的,而被编译的应用程序是在它们自己的私有子目录下的。一个应用程序既包含编译器提供的公共头文件,也包含自定义的私有头文件。采用两种不同的包含格式使得编译器能够在很多头文件中区别出一组公共的头文件。

    头文件中应该写什么

    通过上面的讨论,我们可以了解到,头文件的作用就是被其他的 .cpp 包含进去的。它们本身并不参与编译,但实际上,它们的内容却在多个 .cpp 文件中得到了编译。通过"定义只能有一次"的规则,我们很容易可以得出,头文件中应该只放变量和函数的声明,而不能放它们的定义。因为一个头文件的内容实际上是会被引入到多个不同的 .cpp 文件中的,并且它们都会被编译。放声明当然没事,如果放了定义,那么也就相当于在多个文件中出现了对于一个符号(变量或函数)的定义,纵然这些定义都是相同的,但对于编译器来说,这样做不合法。

    所以,应该记住的一点就是,.h头文件中,只能存在变量或者函数的声明,而不要放定义。即,只能在头文件中写形如:extern int a; 和 void f(); 的句子。这些才是声明。如果写上 int a;或者 void f() {} 这样的句子,那么一旦这个头文件被两个或两个以上的 .cpp 文件包含的话,编译器会立马报错。(关于 extern,前面有讨论过,这里不再讨论定义跟声明的区别了。)

    但是,这个规则是有三个例外的:

    • 一,头文件中可以写 const 对象的定义。因为全局的 const 对象默认是没有 extern 的声明的,所以它只在当前文件中有效。把这样的对象写进头文件中,即使它被包含到其他多个 .cpp 文件中,这个对象也都只在包含它的那个文件中有效,对其他文件来说是不可见的,所以便不会导致多重定义。同时,因为这些 .cpp 文件中的该对象都是从一个头文件中包含进去的,这样也就保证了这些 .cpp 文件中的这个 const 对象的值是相同的,可谓一举两得。同理,static 对象的定义也可以放进头文件。
    • 二,头文件中可以写内联函数(inline)的定义。因为inline函数是需要编译器在遇到它的地方根据它的定义把它内联展开的,而并非是普通函数那样可以先声明再链接的(内联函数不会链接),所以编译器就需要在编译时看到内联函数的完整定义才行。如果内联函数像普通函数一样只能定义一次的话,这事儿就难办了。因为在一个文件中还好,我可以把内联函数的定义写在最开始,这样可以保证后面使用的时候都可以见到定义;但是,如果我在其他的文件中还使用到了这个函数那怎么办呢?这几乎没什么太好的解决办法,因此 C++ 规定,内联函数可以在程序中定义多次,只要内联函数在一个 .cpp 文件中只出现一次,并且在所有的 .cpp 文件中,这个内联函数的定义是一样的,就能通过编译。那么显然,把内联函数的定义放进一个头文件中是非常明智的做法。
    • 三,头文件中可以写类(class)的定义。因为在程序中创建一个类的对象时,编译器只有在这个类的定义完全可见的情况下,才能知道这个类的对象应该如何布局,所以,关于类的定义的要求,跟内联函数是基本一样的。所以把类的定义放进头文件,在使用到这个类的 .cpp 文件中去包含这个头文件,是一个很好的做法。在这里,值得一提的是,类的定义中包含着数据成员和函数成员。数据成员是要等到具体的对象被创建时才会被定义(分配空间),但函数成员却是需要在一开始就被定义的,这也就是我们通常所说的类的实现。一般,我们的做法是,把类的定义放在头文件中,而把函数成员的实现代码放在一个 .cpp 文件中。这是可以的,也是很好的办法。不过,还有另一种办法。那就是直接把函数成员的实现代码也写进类定义里面。在 C++ 的类中,如果函数成员在类的定义体中被定义,那么编译器会视这个函数为内联的。因此,把函数成员的定义写进类定义体,一起放进头文件中,是合法的。注意一下,如果把函数成员的定义写在类定义的头文件中,而没有写进类定义中,这是不合法的,因为这个函数成员此时就不是内联的了。一旦头文件被两个或两个以上的 .cpp 文件包含,这个函数成员就被重定义了。

    头文件中的保护措施

    考虑一下,如果头文件中只包含声明语句的话,它被同一个 .cpp 文件包含再多次都没问题——因为声明语句的出现是不受限制的。然而,上面讨论到的头文件中的三个例外也是头文件很常用的一个用处。那么,一旦一个头文件中出现了上面三个例外中的任何一个,它再被一个 .cpp 包含多次的话,问题就大了。因为这三个例外中的语法元素虽然"可以定义在多个源文件中",但是"在一个源文件中只能出现一次"。设想一下,如果 a.h 中含有类 A 的定义,b.h 中含有类 B 的定义,由于类B的定义依赖了��� A,所以 b.h 中也 #include了a.h。现在有一个源文件,它同时用到了类A和类B,于是程序员在这个源文件中既把 a.h 包含进来了,也把 b.h 包含进来了。这时,问题就来了:类A的定义在这个源文件中出现了两次!于是整个程序就不能通过编译了。你也许会认为这是程序员的失误——他应该知道 b.h 包含了 a.h ——但事实上他不应该知道。

    使用 "#define" 配合条件编译可以很好地解决这个问题。在一个头文件中,通过 #define 定义一个名字,并且通过条件编译 #ifndef...#endif 使得编译器可以根据这个名字是否被定义,再决定要不要继续编译该头文中后续的内容。这个方法虽然简单,但是写头文件时一定记得写进去。


    #define定义宏

    有关#define这个宏定义,在C语言中使用的很多,因为#define存在一些不足,C++强调使用const来定义常量。宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。记住仅仅是进行标识符的替换。下面列举一些#define的使用:

    1. 用#define实现求最大值和最小值的宏
    #include #define MAX(x,y) (((x)>(y))?(x):(y))#define MIN(x,y) (((x)
    展开全文
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空空如也

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当文件包含预处理命令