预处理命令
打荷-阶段目标
2023年3月16日发(作者：根式运算)C语⾔三种预处理功能详解
伪指令（或预处理指令）定义：
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。下⾯是部分预处理指令：
指令⽤途
#空指令，⽆任何效果
#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如果前#if条件不为真，当前条件为真，则编译下⾯代码，其实就是elseif的简写
#endif结束⼀个#if……#else条件编译块
#error停⽌编译并显⽰错误信息
特殊符号
预编译程序可以识别⼀些特殊的符号。预编译程序对于在源程序中出现的这些串将⽤合适的值进⾏替换。
注意，是双下划线，⽽不是单下划线。
FILE包含当前程序⽂件名的字符串
LINE表⽰当前⾏号的整数
DATE包含当前⽇期的字符串
STDC如果编译器遵循ANSIC标准，它就是个⾮零值
TIME包含当前时间的字符串
//例
#include
intmain()
{
printf("HelloWorld!n");
printf("%sn",__FILE__);
printf("%dn",__LINE__);
return0;
}
1.宏定义
不带参数
宏定义⼜称为宏代换、宏替换，简称“宏”。预处理（预编译）⼯作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串，即在对相关命令或语句的含义和功
能作具体分析之前就要换。
格式：
#define标识符字符串
其中标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。
例：
#definePi3.1415926//把程序中出现的Pi全部换成3.1415926
说明：
（1）宏名⼀般⽤⼤写;
（2）使⽤宏可提⾼程序的通⽤性和易读性，减少不⼀致性，减少输⼊错误和便于修改。例如：数组⼤⼩常⽤宏定义;
（3）预处理是在编译之前的处理，⽽编译⼯作的任务之⼀就是语法检查，预处理不做语法检查;
（4）宏定义末尾不加分号；
（5）宏定义写在函数的花括号外边，作⽤域为其后的程序，通常在⽂件的最开头;
（6）可以⽤#undef命令终⽌宏定义的作⽤域;
（7）宏定义允许嵌套;
（8）字符串("")中永远不包含宏;
（9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存;
（10）宏定义不存在类型问题，它的参数也是⽆类型的。
带参数
除了⼀般的字符串替换，还要做参数代换
格式：#define宏名（参数表）字符串
例如：
#defineS(a,b)a*b
area=S(3,2)；//第⼀步被换为area=a*b;，第⼆步被换为area=3*2;
（1）实参如果是表达式容易出问题
#defineS(r)r*r
area=S(a+b);//第⼀步换为area=r*r;,第⼆步被换为area=a+b*a+b;
正确的宏定义是#defineS(r)((r)*(r))
（2）宏名和参数的括号间不能有空格;
（3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解;
（4）函数调⽤在编译后程序运⾏时进⾏，并且分配内存。宏替换在编译前进⾏，不分配内存
（5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。
（6）宏展开使源程序变长，函数调⽤不会
（7）宏展开不占运⾏时间，只占编译时间，函数调⽤占运⾏时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值）。
冷门重点编辑
#define⽤法
1、⽤⽆参宏定义⼀个简单的常量
#defineLEN12
这个是最常见的⽤法，但也会出错。⽐如下⾯⼏个知识点你会吗？可以看下：
（1）#defineNAME"zhangyuncong"程序中有"NAME"则，它会不会被替换呢？
（2）#define0xabcd可以吗？也就是说，可不可以⽤不是标识符的字母替换成别的东西？
（3）#defineNAME"zhang这个可以吗？
（4）#defineNAME"zhangyuncong"程序中有上⾯的宏定义，并且，程序⾥有句：NAMELIST这样，会不会被替换
成"zhangyuncong"LIST
四个题答案都是⼗分明确的。
第⼀个，""内的东西不会被宏替换。这⼀点应该⼤家都知道;
第⼆个，宏定义前⾯的那个必须是合法的⽤户标识符;
第三个，宏定义也不是说后⾯东西随便写，不能把字符串的两个""拆开;
第四个：只替换标识符，不替换别的东西。NAMELIST整体是个标识符，⽽没有NAME标识符，所以不替换。也就是说，这种情况下
记住：#define第⼀位置第⼆位置
（1）不替换程序中字符串⾥的东西；
（2）第⼀位置只能是合法的标识符（可以是关键字）；
（3）第⼆位置如果有字符串，必须把""配对；
（4）只替换与第⼀位置完全相同的标识符。
还有就是⽼⽣常谈的话：记住这是简单的替换⽽已，不要在中间计算结果，⼀定要替换出表达式之后再算。
2、带参宏⼀般⽤法
⽐如#defineMAX(a,b)((a)>(b)?(a):(b))则遇到MAX(1+2,value)则会把它替换成：((1+2)>(value)?(1+2):(value))注意事项和⽆参宏差不多。但还是应
注意
#defineFUN(a)"a"
则，输⼊FUN(345)会被替换成什么？
其实，如果这么写，⽆论宏的实参是什么，都不会影响其被替换成"a"的命运。也就是说，""内的字符不被当成形参，即使它和⼀模⼀样。那
么，你会问了，我要是想让这⾥输⼊FUN(345)它就替换成"345"该怎么实现呢？请看下⾯关于#的⽤法
3、有参宏定义中#的⽤法
#defineSTR(str)#str//#⽤于把宏定义中的参数两端加上字符串的""
⽐如，这⾥STR(my#name)会被替换成"my#name"⼀般由任意字符都可以做形参，但以下情况会出错：
STR())这样，编译器不会把“)”当成STR()的参数。
STR(,)同上，编译器不会把“,”当成STR的参数。
STR(A,B)如果实参过多，则编译器会把多余的参数舍去。（VC++2008为例）
STR((A,B))会被解读为实参为：(A,B)，⽽不是被解读为两个实参，第⼀个是(A第⼆个是B)。
4、有参宏定义中##的⽤法
#defineWIDE(str)L##str
则会将形参str的前⾯加上L⽐如：WIDE("abc")就会被替换成L"abc"如果有#defineFUN(a,b)vo##a##b()那么FUN(idma,in)会被替换成voidmain()
5、多⾏宏定义：
#definedoit(m,n)for(inti=0;i<(n);++i)
{
m+=i;
}
#undef
作⽤：在后⾯取消以前定义的宏定义。⼀旦标识符被定义成⼀个宏名称，它将保持已定义状态且在作⽤域内，直到程序结束或者使⽤#undef
指令取消定义。
//例
#defineTEST_A1
#defineTEST_CLASS_AclaseT1
#include"TEST.h"
#undefTEST_A
#undefTEST_CLASS_A
说明：在⽂件#include"TEST.h"中宏定义#defineTESTA1、#defineTESTCLASS_AclaseT1起作⽤，过了这⼀语句宏定义就释放掉
了，在test.h⾥，这个宏是有效的，然后出了这个头⽂件，⼜⽆效了。
2.⽂件包含
由来：⽂件包含处理在程序开发中会给我们的模块化程序设计带来很⼤的好处，通过⽂件包含的⽅法把程序中的各个功能模块联系起来是模
块化程序设计中的⼀种⾮常有利的⼿段。
定义：⽂件包含处理是指在⼀个源⽂件中，通过⽂件包含命令将另⼀个源⽂件的内容全部包含在此⽂件中。在源⽂件编译时，连同被包含进
来的⽂件⼀同编译，⽣成⽬标⽬标⽂件。
⽂件包含的处理⽅法：
(1)处理时间：⽂件包含也是以"#"开头来写的(#include),那么它就是写给预处理器来看了,也就是说⽂件包含是会在编译预处理阶段进⾏处
理的。
(2)处理⽅法：在预处理阶段，系统⾃动对#include命令进⾏处理，具体做法是:将包含⽂件的内容复制到包含语句(#include)处，得到新的⽂
件，然后再对这个新的⽂件进⾏编译。
其⼀般形式为：
#include"⽂件名"
或
#include
但是这两种形式是有区别的：使⽤双撇号（即〝stdio.h〞形式）时，系统⾸先在⽤户当前⽬录中寻找要包含的⽂件，若未找到才到包含⽬
录中去查找；使⽤尖括号（即形式）时，表⽰在包含⽂件⽬录中去查找（包含⽬录是由⽤户在设置环境时设置的），⽽不在源⽂
件⽬录去查找。若⽂件不在当前⽬录中，双撇号内可给出⽂件路径。
关于头⽂件的写法个⼈总结以下⼏点:
(1)对应的.c⽂件中写变量、函数的定义;
(2)对应的.h⽂件中写变量、函数的声明；
(3)如果有数据类型的定义和宏定义，请写在头⽂件(.h)中；
(4)头⽂件中⼀定加上#ifndef...#define....#endif之类的防⽌头⽂件被重包含的语句；
(5)模块的.c⽂件中别忘包含⾃⼰的.h⽂件。
3.条件编译
程序员可以通过定义不同的宏来决定编译程序对哪些代码进⾏处理。条件编译指令将决定哪些代码被编译，⽽哪些不被编译的。可以根据表
达式的值或者某个特定的宏是否被定义来确定编译条件。
#if/#endif/#else/#elif指令
⼀般形式
（1）
#if表达式
//语句段1
#else
//语句段2]
#endif
如果表达式为真，就编译语句段1，否则编译语句段2
（2）
#if表达式1
//语句段1
#elif表达式2
//语句段2
#else
//语句段3
#endif
如果表达式1真，则编译语句段1，否则判断表达式2；如果表达式2为真，则编译语句段2，否则编译语句段3
（3）
#ifdef宏名
//语句段
#endif
作⽤：如果在此之前已定义了这样的宏名，则编译语句段。
（4）
#ifndef宏名
//语句段
#endif
作⽤：如果在此之前没有定义这样的宏名，则编译语句段。#else可以⽤于#ifdef和#ifndef中，但#elif不可以。
//例
#defineDEBUG//此时#ifdefDEBUG为真
//#defineDEBUG//此时为假
intmain()
{
#ifdefDEBUG
printf("Debuggingn");
#else
printf("Notdebuggingn");
#endif
printf("Runningn");
return0;
}
//输出结果是：
Debugging
Running
//例
#defineTWO
intmain()
{
#ifdefONE
printf("1n");
#elifdefinedTWO
printf("2n");
#else
printf("3n");
#endif
}
//输出结果是：
2
#ifdef和#ifndef
这⼆者主要⽤于防⽌头⽂件重复包含。我们⼀般在.h头⽂件前⾯加上这么⼀段：
//防⽌头⽂件重复包含funcA.h
#ifndefFUNCA_H
#defineFUNCA_H
//头⽂件内容
#endif
这样，如果a.h包含了funcA.h，b.h包含了a.h、funcA.h，重复包含，会出现⼀些typeredefination之类的错误。#ifdefined等价于#ifdef;#if
!defined等价于#ifndef
#error
#error命令是C/C++语⾔的预处理命令之⼀，当预处理器预处理到#error命令时将停⽌编译并输出⽤户⾃定义的错误消息。语法：
#error[⽤户⾃定义的错误消息]
注：上述语法成份中的⽅括号“[]”代表⽤户⾃定义的错误消息可以省略不写。
//例
⽤法⽰例：
/*
*检查编译此源⽂件的编译器是不是C++编译器
*如果使⽤的是C语⾔编译器则执⾏#error命令
*如果使⽤的是C++编译器则跳过#error命令
*/
#ifndef__cplusplus
#error亲，您当前使⽤的不是C++编译器噢！
#endif
#include
intmain()
{
printf("Hello,World!");
return0;
}
#line
#line指令改变LINE与FILE的内容，它们是在编译程序中预先定义的标识符。
#pragma
#pragma指令没有正式的定义。编译器可以⾃定义其⽤途。典型的⽤法是禁⽌或允许某些烦⼈的警告信息。
//例
#line100//初始化⾏计数器
#include//⾏号100
intmain()
{
printf("HelloWorld!n");
printf("%d",__LINE__);
return0;
}
//输出104