【C】预处理

博主： Fivk
发布时间：2021 年 03 月 06 日
1253 次浏览
4543字数
分类： C/C++

# 目录

1. C语言的编译过程
2. #include
3. #define
4. 条件编译
5. 二进制的概述和操作

---

## C语言的编译过程（了解）

| 序号 | 名称 | gcc操作 |
| - | - | - |
| 1 | 预处理 | gcc -E helloc.c  -o  hello.i |
| 2 | 编译 | gcc -S helloc.i  -o  hello.s |
| 3 | 汇编 | gcc -c helloc.s  -o  hello.o |
| 4 | 链接 | gcc helloc.o  -o  hello_elf |

预处理：头文件包含、宏替换、条件编译、删除注释、不做语法检查。

编译：将预处理后的文件，生成汇编文件，再语法检查。

汇编：将汇编文件 编译 成二进制文件

链接：将众多的二进制文件 + 裤 + 启动代码  = 生成  可执行文件案

总结：一步到位 编译：gcc 源文件 -o 可执行文件

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4279669325.png)

</div>

## 头文件包含 #include（了解）

文件包含处理：“文件包含处理”是指一个源文件可以将另外一个文件的全部内容包含进来。

* C语言提供了#include命令用来实现“文件包含”的操作

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/3575856073.png)

* #include<xxx.h> :表示从系统固定的目录下寻找xxx.h

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4038184917.png)

* #include "xxx.h" :表示 先从源文件 所在的目录寻找 如果找不到再从指定的目录下找

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/2369408645.png)

## 宏定义 #define

宏定义：在源文件中，允许一个标识符（宏名）来表示一个语言符号字符窜用指定的符号代替指定的信息。

[album type="photos"]

注意：宏名一般为大写

### 不带参数的宏定义

> #define 宏名 字符串
>
> 例：#define N 10

1. 在编译预处理时，将程序中在该语句以后出现的所有的 N 都用 10 代替
2. 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
3. 在予编译时将宏名替换成字符串的过程称为“<span style="color:#A52A2A">宏展开</span>”
4. 宏定义，只在定义的文件中起作用

![源代码](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4040837962.png)

![运行结果](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/315671742.png)

[/album] </div>

* 上图中我们把 N 替换为了 10
* 好处：便于代码的移植

> 预处理阶段开始替换内容。

### 带参数的宏定义（宏函数）

* 格式：#define 宏名(形参表） 字符串
* 调用：宏名(形参表)   //类似函数调用
* 宏展开：进行宏替换

```C
#define MY_Add(a,b) a+b

//调用 宏名（参数）

MY_Add(10, 20);// == 10 + 20

/*
参数 a 的地方是10 则 字符串 出现a的地方就替换为 10
这就是 宏展开
*/
```

* 注意：宏的参数不能写类型

```C
//#define DEF(int a,int b) a+b     //error.不能这样哦
#define DEF(a,b)  a+b       //这样才对
```

* 本质：宏的本质 就是 粘贴

如图：![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/893959061.png)

* 那我们想让它是（10+10）*（20+20）要怎么办?

* 我们可以添加括号：

1. 每个字符串中的形参都加括号
2. 再在整个字符串加括号

</div>

```C
#include<stdio.h>
#define MY_MUL(a,b) ((a)*(b))

int main(int argc, char* argv[])
{
	printf("%d\n", MY_MUL(10, 20));//200
	// 展开 == 10*20
	printf("%d\n", MY_MUL(10 + 10, 20 + 20));//230
	// 因为 a = 10+10 , b = 20+20
	//所以 a*b = 10+10*20+20

//即 MY_Add(10+10, 20+20) = 10+10*20+20

//宏展开的 本质 就是粘贴
	//这里在gcc 的.i文件看得很明白
	return 0;
}
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4131663807.png)

### 带参数的宏（宏函数） 和 普通函数有啥区别？？？

```C
#include<stdio.h>

//宏函数
#define MY_MUL(a,b) ((a)*(b))

//普通函数
int my_mul(int a, int b)
{
	printf("a = %d\n", a);
	printf("b = %d\n", b);
	return a * b;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	//宏函数
	printf("%d\n", MY_MUL(10, 20));// 展开 == 10*20
	printf("%d\n", MY_MUL(10 + 10, 20 + 20)); //保证完整性
	// 因为 a = 10+10 , b = 20+20
	//所以 a*b = ((10+10)*(20+20))

//即 MY_Add(10+10, 20+20) = ((10+10)*(20+20))

//宏展开的 本质 就是粘贴
	//这里在gcc 的.i文件看得很明白

//普通函数
	printf("%d\n", my_mul(10 + 10, 20 + 20));
	return 0;
}
```

![运行结果](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/744395676.png)

区别：

* **带参数的宏**：（宏函数）用多少次， 就会展开多少次，执行代码的时候实际没有函数调用的过程，也不需要函数的出入栈。 浪费空间（展开），节省了时间。
* **带参的函数**：代码只有一份，存在代码段，调用的时候去代码段读取函数指令。调用的时候，要压栈（保存调用函数前的相关信息），掉完出栈（恢复调用函数前的相关信息）。所以函数浪费了时间，节省空间。

### 终止宏 的作用范围： #undef 宏名

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/1954660283.png)

在第6行是识别 N 的，的9行就报错了。

## 条件编译 #if #endif

> 一般情况下源程序中所有的行都参加编译.但有时希望对部分源程序行只在满足一定条件时才编译，即对这部分源程序行指定编译条件.

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/3384151553.png)

### 案例1：测试不存在

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
#ifndef DEF
	printf("----001----");
#else
	printf("----002----");//在预处理这一行是不存在的
#endif
	return 0;
}
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4288082852.png)

### 案例2：测试存在

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
#ifdef DEF
	printf("----001----");//在预处理这一行是不存在的
#else
	printf("----002----");
#endif
	return 0;
}
```

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/2843602745.png)

### 案例3：判断表达式

[album type="photos"]

![条件成立](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/3769904215.png)

![条件不成立](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4183399287.png)

[/album] </div>

### 综合案例：通过条件编译 控制大小写的转换

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	int i = 0;
	char buf[128] = "";
	printf("请输入字符串：");

fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
	//fgets 会获取 换行符 \n

buf[strlen(buf) - 1] = 0;
	//去掉换行符
	//strlen(buf)-1是换行符的位置

#if 0
	//大写变小写
	while (buf[i] != '\0')
	{
		if (buf[i] >= 'A' && buf[i] <= 'Z')
		{
			buf[i] += ('a' - 'A');
		}
		i++;
	}
#else
	//小写变大写
	while (buf[i] != '\0')
	{
		if (buf[i] >= 'a' && buf[i] <= 'z')
		{
			buf[i] -= ('a' - 'A');
		}
		i++;
	}
#endif
	printf("%s", buf);
	return 0;
}
```

# 作业

```C
#include<stdio.h>
#define MY_Add(a,b) a+b
#define MY_MUL(a,b) a*b
int main(void)
{
	printf("%d\n",MY_Add(MY_Add(10+10, 20+20),MY_MUL(10+10, 20+20)));
	return 0;
}
```

求输出结果.

最后修改：2021 年 03 月 19 日

如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏

【C】预处理

Fivk • 2021 年 03 月 06 日

# 目录

1. C语言的编译过程
2. #include
3. #define
4. 条件编译
5. 二进制的概述和操作

---

## C语言的编译过程（了解）

预处理：头文件包含、宏替换、条件编译、删除注释、不做语法检查。

编译：将预处理后的文件，生成汇编文件，再语法检查。

汇编：将汇编文件 编译 成二进制文件

链接：将众多的二进制文件 + 裤 + 启动代码  = 生成  可执行文件案

总结：一步到位 编译：gcc 源文件 -o 可执行文件

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</div>

## 头文件包含 #include（了解）

文件包含处理：“文件包含处理”是指一个源文件可以将另外一个文件的全部内容包含进来。

* C语言提供了#include命令用来实现“文件包含”的操作

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* #include<xxx.h> :表示从系统固定的目录下寻找xxx.h

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* #include "xxx.h" :表示 先从源文件 所在的目录寻找 如果找不到再从指定的目录下找

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## 宏定义 #define

宏定义：在源文件中，允许一个标识符（宏名）来表示一个语言符号字符窜用指定的符号代替指定的信息。

[album type="photos"]

注意：宏名一般为大写

### 不带参数的宏定义

> #define 宏名 字符串
>
> 例：#define N 10

![源代码](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4040837962.png)

![运行结果](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/315671742.png)

[/album] </div>

* 上图中我们把 N 替换为了 10
* 好处：便于代码的移植

> 预处理阶段开始替换内容。

### 带参数的宏定义（宏函数）

* 格式：#define 宏名(形参表） 字符串
* 调用：宏名(形参表)   //类似函数调用
* 宏展开：进行宏替换

```C
#define MY_Add(a,b) a+b

//调用 宏名（参数）

MY_Add(10, 20);// == 10 + 20

/*
参数 a 的地方是10 则 字符串 出现a的地方就替换为 10
这就是 宏展开
*/
```

* 注意：宏的参数不能写类型

```C
//#define DEF(int a,int b) a+b     //error.不能这样哦
#define DEF(a,b)  a+b       //这样才对
```

* 本质：宏的本质 就是 粘贴

如图：![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/893959061.png)

* 那我们想让它是（10+10）*（20+20）要怎么办?

* 我们可以添加括号：

1. 每个字符串中的形参都加括号
2. 再在整个字符串加括号

</div>

```C
#include<stdio.h>
#define MY_MUL(a,b) ((a)*(b))

//即 MY_Add(10+10, 20+20) = 10+10*20+20

//宏展开的 本质 就是粘贴
	//这里在gcc 的.i文件看得很明白
	return 0;
}
```

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### 带参数的宏（宏函数） 和 普通函数有啥区别？？？

```C
#include<stdio.h>

//宏函数
#define MY_MUL(a,b) ((a)*(b))

//普通函数
int my_mul(int a, int b)
{
	printf("a = %d\n", a);
	printf("b = %d\n", b);
	return a * b;
}

//即 MY_Add(10+10, 20+20) = ((10+10)*(20+20))

//宏展开的 本质 就是粘贴
	//这里在gcc 的.i文件看得很明白

//普通函数
	printf("%d\n", my_mul(10 + 10, 20 + 20));
	return 0;
}
```

![运行结果](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/744395676.png)

区别：

### 终止宏 的作用范围： #undef 宏名

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/1954660283.png)

在第6行是识别 N 的，的9行就报错了。

## 条件编译 #if #endif

> 一般情况下源程序中所有的行都参加编译.但有时希望对部分源程序行只在满足一定条件时才编译，即对这部分源程序行指定编译条件.

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/3384151553.png)

### 案例1：测试不存在

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
#ifndef DEF
	printf("----001----");
#else
	printf("----002----");//在预处理这一行是不存在的
#endif
	return 0;
}
```

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### 案例2：测试存在

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
#ifdef DEF
	printf("----001----");//在预处理这一行是不存在的
#else
	printf("----002----");
#endif
	return 0;
}
```

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### 案例3：判断表达式

[album type="photos"]

![条件成立](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/3769904215.png)

![条件不成立](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/03/4183399287.png)

[/album] </div>

### 综合案例：通过条件编译 控制大小写的转换

```C
#include<stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	int i = 0;
	char buf[128] = "";
	printf("请输入字符串：");

fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
	//fgets 会获取 换行符 \n

buf[strlen(buf) - 1] = 0;
	//去掉换行符
	//strlen(buf)-1是换行符的位置

# 作业

```C
#include<stdio.h>
#define MY_Add(a,b) a+b
#define MY_MUL(a,b) a*b
int main(void)
{
	printf("%d\n",MY_Add(MY_Add(10+10, 20+20),MY_MUL(10+10, 20+20)));
	return 0;
}
```

求输出结果.

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