1.預(yù)定義符號

C語言設(shè)置了一些預(yù)定義符號，可以直接使用，預(yù)定義符號也是在預(yù)處理期間處理的

__FILE__ //進(jìn)?編譯的源?件
__LINE__ //?件當(dāng)前的?號
__DATE__ //?件被編譯的?期
__TIME__ //?件被編譯的時間
__STDC__ //如果編譯器遵循ANSI C，其值為1，否則未定義

例子：

printf("file:%s line:%d\n", __FILE__, __LINE__);

2.define定義常量

基本語法：

#define name stuff

例子：

#define MAX 1000
#define reg register //為 register這個關(guān)鍵字，創(chuàng)建?個簡短的名字
#define do_forever for(;;) //?更形象的符號來替換?種實現(xiàn)
#define CASE break;case //在寫case語句的時候?動把 break寫上。
// 如果定義的 stuff過?，可以分成??寫，除了最后??外，每?的后?都加?個反斜杠(續(xù)?符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \date:%s\ttime:%s\n" ,\__FILE__,__LINE__ , \__DATE__,__TIME__ )

思考：在define定義標(biāo)識符的時候，要不要在最后加上；？

#define MAX 1000;
#define MAX 1000

建議不要加上；，這樣容易導(dǎo)致問題
比如：

if(condition)max = MAX;
elsemax = 0;

如果加了分號的情況，等替換之后，ij和else之間就是2條語句，而沒有大括號的時候，if后邊只能有一條語句，這里會出現(xiàn)語法錯誤

3.#define定義宏

#define機(jī)制包括了一個規(guī)定，允許把參數(shù)替換到文本中，這種實現(xiàn)通常稱為宏（macro）或者定義宏(define macro)
申明方式

#define name( parament-list ) stuff

其中parament-list是一個由逗號隔開的符號表，它們可能出現(xiàn)在stuff中

• 注：參數(shù)列表的左括號必須與name緊鄰，如果兩者之間有任何空白存在，參數(shù)列表就會被解釋為stuff的一部分

舉例：

#define SQUARE( x ) x * x

這個宏接受收一個參數(shù)x，如果在上述聲明之后，把SQUARE（5）；置于程序走中，預(yù)處理器就會用下面的表達(dá)式替換前5*5

警告：
這個宏存在一個問題
例子1：

//觀察下?的代碼段：
int a = 5;
printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) );//這里的參數(shù)x會被替換成a+1，所以這條語句實際上變成了
printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );//替換產(chǎn)生的表達(dá)式?jīng)]有按照預(yù)想的次序進(jìn)行求值
//在宏定義上加上兩個括號，這個問題便輕松的解決了：
#define SQUARE(x) (x) * (x)//這樣預(yù)處理之后就產(chǎn)?了預(yù)期的效果：
printf ("%d\n",(a + 1) * (a + 1) );

例子2：

//2
#define DOUBLE(x) (x) + (x)//定義中我們使?了括號，想避免之前的問題，但是這個宏可能會出現(xiàn)新的錯誤。
int a = 5;
printf("%d\n" ,10 * DOUBLE(a));//看上去，好像打印100，但事實上打印的是55.我們發(fā)現(xiàn)替換之后：
printf ("%d\n",10 * (5) + (5));//乘法運算先于宏定義的加法，所以出現(xiàn)了 55 .
//這個問題，的解決辦法是在宏定義表達(dá)式兩邊加上?對括號就可以了。
#define DOUBLE( x) ( ( x ) + ( x ) )

提示：用于對數(shù)值表達(dá)式進(jìn)行求值的宏定義應(yīng)該加上合適的括號，避免在使用宏時由于參數(shù)中的操作符或者鄰近操作符之間不可預(yù)料的相互作用

4.帶有副作用的宏參數(shù)

當(dāng)宏參數(shù)在宏的定義中出現(xiàn)超過一次的時候，如果參數(shù)帶有副作用，在使用這個宏時會出現(xiàn)危險我，導(dǎo)致不可預(yù)測的后果，副作用就是表達(dá)式求值時出現(xiàn)的永久性效果
例如：

x+1;//不帶副作?
x++;//帶有副作?

MAX宏可以證明具有副作用參數(shù)引起的問題

#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
...
x = 5;
y = 8;
z = MAX(x++, y++);
printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);//輸出的結(jié)果是什么？
//z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++))
//所以輸出的結(jié)果是：x=6 y=10 z=9

5.宏替換的規(guī)則

在程序中擴(kuò)展#define定義符號和宏時，需要涉及幾個步驟
1.調(diào)用宏時，首先對參數(shù)進(jìn)行檢查，看看是否包含任何由#define定義的符號，如果是，首先被替換
2.替換文本隨后被插入到程序中原來文本的位置，對于宏，參數(shù)名被他們的值所替換
3.最后，再次對結(jié)果文件掃描，看看它是否包含任何由#define定義的符號，如果是，重復(fù)上面過程

注意：
1.宏參數(shù)和#define定義中可以出現(xiàn)其他#define定義的符號，但是對于宏，不能出現(xiàn)遞歸
2.當(dāng)預(yù)處理器搜索#define定義的符號時，字符串常量的內(nèi)容并不被搜索

6.宏函數(shù)的對比

宏通常被應(yīng)用于執(zhí)行簡單的運算
?如在兩個數(shù)中找出較?的?個時，寫成下?的宏，更有優(yōu)勢?些。

#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))

為什么不用函數(shù)來完成?
1.用于調(diào)用函數(shù)的和從函數(shù)返回的代碼可能比實際這個小型計算工作所需要的時間更多，所以宏比函數(shù)在程序的規(guī)模和速度方面更勝一籌
2.更為重要的是函數(shù)的參數(shù)必須聲明為特定的類型，所以函數(shù)只能在類型合適的表達(dá)式上使用，反之這個宏可以適用于整形型，長整形型，浮點型等可以用＞來比較的類型，宏是類型無關(guān)的

和函數(shù)相比宏的優(yōu)勢:
1.每次使用宏的時候，一份宏定義的代碼被插入到程序中，除非宏比較短，否則可能大幅度增加程序的長度
2.宏是沒法調(diào)試的
3.宏由于類型無關(guān)，不夠嚴(yán)謹(jǐn)
4.宏可能會帶來運算符優(yōu)先級問題，導(dǎo)致程序容易出錯

宏有時可以做到函數(shù)做不到的事情，宏的參數(shù)可以出現(xiàn)類型，函數(shù)做不到

#define MALLOC(num, type)\(type )malloc(num sizeof(type))...
//使?MALLOC(10, int);//類型作為參數(shù)
//預(yù)處理器替換之后：(int )malloc(10 sizeof(int));

宏和函數(shù)的?個對?

7.#和##

7.1#運算符

#運算符將宏的一個參數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串字面量，它僅允許出現(xiàn)在帶參數(shù)的宏替換列表中
#運算符所執(zhí)行的操作可以理解為“字符串化”
有變量int a=10的時候，想打印the value of a is 10

#define PRINT(n) printf("the value of "#n " is %d", n);

當(dāng)我們按照下?的?式調(diào)?的時候：
PRINT(a);//當(dāng)我們把a(bǔ)替換到宏的體內(nèi)時，就出現(xiàn)了#a，?#a就是轉(zhuǎn)換為"a"，時?個字符串
代碼就會被預(yù)處理為：

printf("the value of ""a" " is %d", a);

運?代碼就能在屏幕上打印：

the value of a is 10

7.2##運算符

##可以把位于它兩邊的符號合成一個符號，它允許宏定義從分離的文本片段創(chuàng)建標(biāo)識符，##被稱為記號粘合
這樣的連接必須產(chǎn)生一個合法的標(biāo)識符，否則結(jié)果是未定義
這?我們想想，寫?個函數(shù)求2個數(shù)的較?值的時候，不同的數(shù)據(jù)類型就得寫不同的函數(shù)。
?如：

int int_max(int x, int y)
{return x>y?x:y;
}
float float_max(float x, float y)
{return x>yx:y;
}

但是這樣寫起來太繁瑣了，現(xiàn)在我們這樣寫代碼試試：

//宏定義
#define GENERIC_MAX(type) \
type type##_max(type x, type y)\
{ \return (x>y?x:y); \
}

使?宏，定義不同函數(shù)

GENERIC_MAX(int) //替換到宏體內(nèi)后int##_max ?成了新的符號 int_max做函數(shù)名
GENERIC_MAX(float) //替換到宏體內(nèi)后float##_max ?成了新的符號 float_max做函數(shù)名
int main()
{//調(diào)?函數(shù)int m = int_max(2, 3);printf("%d\n", m);float fm = float_max(3.5f, 4.5f);printf("%f\n", fm);return 0;
}

輸出：

3
4.500000

在實際開發(fā)過程中##使?的很少，很難取出?常貼切的例?。

8.命名約定

?般來講函數(shù)的宏的使?語法很相似。所以語?本?沒法幫我們區(qū)分?者。
那我們平時的?個習(xí)慣是：

• 把宏名全部?寫
• 函數(shù)名不要全部?寫

9.#undef

這條指令用于移除一個宏定義

#undef NAME
//如果現(xiàn)存的?個名字需要被重新定義，那么它的舊名字?先要被移除。

10.命令行定義

許多C 的編譯器提供了?種能?，允許在命令?中定義符號。?于啟動編譯過程。
例如：當(dāng)我們根據(jù)同?個源?件要編譯出?個程序的不同版本的時候，這個特性有點?處。（假定某個程序中聲明了?個某個?度的數(shù)組，如果機(jī)器內(nèi)存有限，我們需要?個很?的數(shù)組，但是另外?個機(jī)器內(nèi)存?些，我們需要?個數(shù)組能夠?些。）

#include <stdio.h>
int main()
{int array [ARRAY_SIZE];int i = 0;for(i = 0; i< ARRAY_SIZE; i ++){array[i] = i;}for(i = 0; i< ARRAY_SIZE; i ++){printf("%d " ,array[i]);}printf("\n" );return 0;
}

編譯指令

//linux 環(huán)境演?
gcc -D ARRAY_SIZE=10 programe.c

11.條件編譯

在編譯?個程序的時候我們?nèi)绻獙?條語句（?組語句）編譯或者放棄是很?便的。因為我們有條
件編譯指令。
?如說：

• 調(diào)試性的代碼，刪除可惜，保留?礙事，所以我們可以選擇性的編譯。

#include <stdio.h>
#define __DEBUG__
int main()
{int i = 0;int arr[10] = {0};for(i=0; i<10; i++){arr[i] = i;#ifdef __DEBUG__printf("%d\n", arr[i]);//為了觀察數(shù)組是否賦值成功。 #endif //__DEBUG__}return 0;
}

常見的條件編譯指令

1.
#if 常量表達(dá)式//...
#endif
//常量表達(dá)式由預(yù)處理器求值。
如：
#define __DEBUG__ 1
#if __DEBUG__//..
#endif
2.多個分?的條件編譯
#if 常量表達(dá)式//...
#elif 常量表達(dá)式//...
#else//...
#endif
3.判斷是否被定義
#if defined(symbol)
#ifdef symbol
#if !defined(symbol)
#ifndef symbol
4.嵌套指令
#if defined(OS_UNIX)#ifdef OPTION1unix_version_option1();#endif#ifdef OPTION2unix_version_option2();#endif
#elif defined(OS_MSDOS)#ifdef OPTION2msdos_version_option2();#endif
#endif

12.頭文件的包含

12.1頭文件被包含的方式

12.1.1本地文件包含

#include "filename"

查找策略：先在源?件所在?錄下查找，如果該頭?件未找到，編譯器就像查找?guī)旌瘮?shù)頭?件?樣在
標(biāo)準(zhǔn)位置查找頭?件。
如果找不到就提?編譯錯誤。
Linux環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)頭?件的路徑：

/usr/include

VS環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)頭?件的路徑：

C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\include
//這是VS2013的默認(rèn)路徑

注意按照自己的安裝路徑查找

12.1.2庫文件包含

#include <filename.h>
查找頭?件直接去標(biāo)準(zhǔn)路徑下去查找，如果找不到就提?編譯錯誤。
這樣是不是可以說，對于庫?件也可以使? “” 的形式包含？
答案是肯定的，可以，但是這樣做查找的效率就低些，當(dāng)然這樣也不容易區(qū)分是庫?件還是本地?件了。

12.2嵌套文件包含

#include 指令可以使另外?個?件被編譯。就像它實際出現(xiàn)于 #include 指令的地??樣。
這種替換的?式很簡單：預(yù)處理器先刪除這條指令，并?包含?件的內(nèi)容替換。
?個頭?件被包含10次，那就實際被編譯10次，如果重復(fù)包含，對編譯的壓?就?較?。
test.c

#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
#include "test.h"
int main()
{return 0;
}

test.h

void test();
struct Stu
{int id;char name[20];
};

如果直接這樣寫，test.c?件中將test.h包含5次，那么test.h?件的內(nèi)容將會被拷?5份在test.c中。
如果test.h ?件?較?，這樣預(yù)處理后代碼量會劇增。如果?程?較?，有公共使?的頭?件，被?家都能使?，?不做任何的處理，那么后果真的不堪設(shè)想。
如何解決頭?件被重復(fù)引?的問題？答案：條件編譯。
每個頭?件的開頭寫：

#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
//頭?件的內(nèi)容
#endif //__TEST_H__

或者

#pragma once

就可以避免頭?件的重復(fù)引?。
注：
推薦《?質(zhì)量C/C++編程指南》中附錄的考試試卷（很重要）。
思考題：

1. 頭?件中的 ifndef/define/endif是?什么?的?
2. #include <filename.h> 和 #include "filename.h"有什么區(qū)別?

13.其他預(yù)處理指令

#error
#pragma
#line
...
不做介紹，??去了解。
#pragma pack()在結(jié)構(gòu)體部分介紹

參考《C語?深度解剖》學(xué)習(xí)