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

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 定义为 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。 

									#undef  FILE_SIZE
#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。

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。

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：

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，它会产生下列结果： 

									File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1

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：

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")
字符串常量化运算符（#）

在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）。在宏中使用的该运算符有一个特定的参数或参数列表。例如：

实例

#include < stdio.h > #define message_for ( a , b ) \ printf ( # a " and " # b " : We love you! \ n " ) int main ( void ) { message_for ( Carole , Debra ) ; return ; }

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!
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：

实例

#include < stdio.h > #define tokenpaster ( n ) printf ( " token " # n " = %d " , token ## n ) int main ( void ) { int token34 = 40 ; tokenpaster ( 34 ) ; return ; }

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（##） 。

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：

实例

#include < stdio.h > #if ! defined ( MESSAGE ) #define MESSAGE " You wish! " #endif int main ( void ) { printf ( " Here is the message: %s \ n " , MESSAGE ) ; return ; }

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!

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：

实例

#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 ; }

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