C语言预处理命令详解:从#define到#pragma
C语言预处理命令详解:从#define到#pragma
在C语言编程中,预处理命令扮演着至关重要的角色。它们不仅能够简化代码开发过程,还能提高程序的可读性和可维护性。本文将详细介绍C语言中的主要预处理命令,包括#define、#error、#include等,并通过具体的代码示例帮助读者更好地理解这些命令的使用方法。
为什么在C程序前要调用C语言标准库函数?
在C语言程序设计中,标准库函数是所有符合标准的头文件(header file)的集合。为了在程序中使用这些函数,通常需要在文件开头使用预处理命令将相应的头文件包含进来。例如,使用#include
命令可以将标准输入输出库(stdio.h)包含到程序中。
C语言预处理命令详解
C程序的源代码中可以包含各种编译指令,这些指令被称为预处理命令。虽然它们不是C语言的一部分,但它们扩展了C程序设计的环境。ANSI标准定义的C语言预处理程序包括以下命令:
#define
#error
#include
#if
#else
#elif
#endif
#ifdef
#ifndef
#undef
#line
#pragma
所有预处理命令都以符号#
开头。下面将分别介绍这些命令的功能和使用方法。
一、#define
#define
命令用于定义一个标识符及其对应的字符串。在源程序中每次遇到该标识符时,都会以定义的字符串进行替换。ANSI标准将标识符定义为宏名,将替换过程称为宏替换。命令的一般形式为:
#define identifier string
注意事项:
- 该语句没有分号。
- 标识符和字符串之间可以有任意个空格,字符串一旦开始,仅由新行结束。
- 宏名定义后,即可成为其他宏名定义中的一部分。
- 宏替换仅仅是以文本串代替宏标识符,前提是宏标识符必须独立识别出来,否则不进行替换。
- 如果字符串长于一行,可以在该行末尾用反斜杠
\
续行。 - C语言程序普遍使用大写字母定义标识符。
- 使用宏代换代替实际的函数可以增加代码的速度,因为不存在函数调用的开销。但增加速度也有代价:由于重复编码而增加了程序长度。
二、#error
#error
命令强迫编译程序停止编译,主要用于程序调试。#error
指令使预处理器发出一条错误消息,该消息包含指令中的文本。这条指令的目的就是在程序崩溃之前能够给出一定的信息。
三、#include
#include
命令使编译程序将另一个源文件嵌入带有#include
的源文件中。被读入的源文件必须用双引号或尖括号括起来。例如:
#include "stdio.h"
或者
#include <stdio.h>
这两行代码均使用C编译程序读入并编译用于处理磁盘文件库的子程序。
将文件嵌入#include
命令中的文件内是可行的,这种方式称为嵌套的嵌入文件,嵌套层次依赖于具体实现。
如果显式路径名为文件标识符的一部分,则仅在那些子目录中搜索被嵌入文件。否则,如果文件名用双引号括起来,则首先检索当前工作目录。如果未发现文件,则在命令行中说明的所有目录中搜索。如果仍未发现文件,则搜索实现时定义的标准目录。
如果没有显式路径名且文件名被尖括号括起来,则首先在编译命令行中的目录内检索。如果文件没找到,则检索标准目录,不检索当前工作目录。
四、条件编译命令
有几个命令可以对程序源代码的各部分有选择地进行编译,该过程称为条件编译。商业软件公司广泛应用条件编译来提供和维护某一程序的许多顾客版本。
#if
、#else
、#elif
及#endif
#if
的一般含义是如果#if
后面的常量表达式为true,则编译它与#endif
之间的代码,否则跳过这些代码。命令#endif
标识一个#if
块的结束。
#if constant-expression
statement sequence
#endif
例如:
#define MAX 91
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
#if MAX > 99
cout << "MAX is bigger than 99" << endl;
#elif MAX > 90
cout << "MAX is bigger than 90" << endl;
#else
cout << "MAX is smaller than 90" << endl;
#endif
return 0;
}
跟在#if
后面的表达式在编译时求值,因此它必须仅含常量及已定义过的标识符,不可使用变量。表达式不许含有操作符sizeof
(sizeof
也是编译时求值)。
#else
命令的功能有点像C语言中的else
;#else
建立另一选择(在#if
失败的情况下)。注意,#else
属于#if
块。
#elif
命令意义与ELSE IF
相同,它形成一个if-else-if
阶梯状语句,可进行多种编译选择。#elif
后跟一个常量表达式。如果表达式为true,则编译其后的代码块,不对其它#elif
表达式进行测试。否则,顺序测试下一块。
#if expression
statement sequence
#elif expression1
statement sequence
#endif
在嵌套的条件编译中#endif
、#else
或#elif
与最近#if
或#elif
匹配。
#ifdef
和#ifndef
条件编译的另一种方法是用#ifdef
与#ifndef
命令,它们分别表示"如果有定义"及"如果无定义"。#ifdef
的一般形式是:
#ifdef macroname
statement sequence
#endif
#ifdef
与#ifndef
可以用于#if
、#else
、#elif
语句中,但必须与一个#endif
。
例如:
#define MAX 91
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
#ifdef MAX
cout << "hello,MAX!" << endl;
#else
cout << "where is MAX?" << endl;
#endif
#ifndef LEO
cout << "LEO is not defined" << endl;
#endif
return 0;
}
命令#undef
取消其后那个前面已定义过的宏名定义。一般形式为:
#undef macroname
命令#line
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。命令的基本形式如下:
#line number["filename"]
其中的数字为任何正整数,可选的文件名为任意有效文件标识符。行号为源程序中当前行号,文件名为源文件的名字。命令#line
主要用于调试及其它特殊应用。注意:在#line
后面的数字标识从下一行开始的数字标识。
例如:
#line 100 "jia"
cout << "#line change line and filename!" << endl; //line 100
cout << __LINE__ << endl; //101
cout << __FILE__ << endl; //jia
五、#pragma
命令#pragma
为实现时定义的命令,它允许向编译程序传送各种指令。
#pragma
的作用是设定编译器的状态或者是指示编译器完成一些特定的动作。#pragma
指令对每个编译器给出了一个方法,在保持与C和C++语言完全兼容的情况下,给出主机或操作系统专有的特征。依据定义,编译指示是机器或操作系统专有的,且对于每个编译器都是不同的。
其格式一般为:
#pragma Para
常用的#pragma
参数:
message
参数
message
参数能够在编译信息输出窗口中输出相应的信息,这对于源代码信息的控制是非常重要的。使用方法为:
#pragma message("消息文本")
当编译器遇到这条指令时就在编译输出窗口中将消息文本打印出来。
假设希望判断自己有没有在源代码的什么地方定义了
_X86
这个宏可以用下面的方法:#ifdef _X86 #pragma message("_X86 macro activated!") #endif
当定义了
_X86
这个宏以后,应用程序在编译时就会在编译输出窗口里显示“_X86 macro activated!”。就不会因为不记得自己定义的一些特定的宏而抓耳挠腮了。
code_seg
参数
格式如:
#pragma code_seg(["section-name"[,"section-class"]])
它能够设置程序中函数代码存放的代码段,当开发驱动程序的时候就会使用到它。
#pragma once
(比较常用)
- 只要在头文件的最开始加入这条指令就能够保证头文件被编译一次。这条指令实际上在VC6中就已经有了,但是考虑到兼容性并没有太多的使用它。
#pragma hdrstop
- 表示预编译头文件到此为止,后面的头文件不进行预编译。BCB可以预编译头文件以加快链接的速度,但如果所有头文件都进行预编译又可能占太多磁盘空间,所以使用这个选项排除一些头文件。
#pragma resource "*.dfm"
- 表示把
*.dfm
文件中的资源加入工程。*.dfm
中包括窗体外观的定义。
#pragma warning( disable : 4507 34; once : 4385; error : 164 )
等价于:
#pragma warning(disable:4507 34) /* 不显示4507和34号警告信息。如果编译时总是出现4507号警告和34号警告, 而认为肯定不会有错误,可以使用这条指令。*/ #pragma warning(once:4385) // 4385号警告信息仅报告一次 #pragma warning(error:164) // 把164号警告信息作为一个错误。
同时这个
pragma warning
也支持如下格式:#pragma warning( push [ ,n ] ) #pragma warning( pop )
这里
n
代表一个警告等级(1---4)。#pragma warning( push )
保存所有警告信息的现有的警告状态。#pragma warning( push, n)
保存所有警告信息的现有的警告状态,并且把全局警告等级设定为n
。#pragma warning( pop )
向栈中弹出最后一个警告信息,在入栈和出栈之间所作的一切改动取消。例如:
#pragma warning( push ) #pragma warning( disable : 4705 ) #pragma warning( disable : 4706 ) #pragma warning( disable : 4707 ) //..... #pragma warning( pop )
在这段代码的最后,重新保存所有的警告信息(包括4705,4706和4707)。
pragma comment(...)
- 该指令将一个注释记录放入一个对象文件或可执行文件中。
- 常用的
lib
关键字,可以帮连入一个库文件。
progma pack(n)
指定结构体对齐方式。
#pragma pack(n)
来设定变量以n
字节对齐方式。n
字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况:第一、如果
n
大于等于该变量所占用的字节数,那么偏移量必须满足默认的对齐方式,第二、如果
n
小于该变量的类型所占用的字节数,那么偏移量为n
的倍数,不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件,分下面两种情况:
如果
n
大于所有成员变量类型所占用的字节数,那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数;否则必须为
n
的倍数。下面举例说明其用法。
#pragma pack(push) //保存对齐状态 #pragma pack(4)//设定为4字节对齐 struct test { char m1; double m4; int m3; }; #pragma pack(pop)//恢复对齐状态
为测试该功能,可以使用
sizeof()
测试结构体的长度!
引用C语言标准库函数的预处理命令
引用C语言标准库函数一般要用文件包含预处理命令将其头文件包含进来。常用的C库函数也就那么多,用的多了头文件就记住了。不常用的用的时候百度一下在哪个头文件参数格式什么样就好。
在很多时候直接调用函数,不引用头文件也只是一个warning,在C中,对这个查的不严。