C預(yù)處理器及其工作原理

C語言編程過程中，經(jīng)常會用到如 #include、#define 等指令，這些標(biāo)識開頭的指令被稱為預(yù)處理指令，預(yù)處理指令由預(yù)處理程序（預(yù)處理器）操作。 相比其他編程語言，C/C++ 語言更依賴預(yù)處理器，故在閱讀或開發(fā) C/C++ 程序過程中，可能會接觸大量的預(yù)處理指令。

預(yù)處理指令及分類

C/C++ 程序中的源代碼中包含以 # 開頭的各種編譯指令，這些指令稱為預(yù)處理指令。預(yù)處理指令不屬于 C/C++ 語言的語法，但在一定意義上可以說預(yù)處理擴(kuò)展了 C/C++。

ANSI C 定義的預(yù)處理指令主要包括：文件包含、宏定義、條件編譯和特殊控制等 4 類。

1. 文件包含 文件包含：#include 是 C 程序設(shè)計中最常用的預(yù)處理指令。例如，幾乎每個需要輸入輸出的 C 程序，都要包含 #include 指令，表示把 stdio.h 文件中的全部內(nèi)容，替換該行指令。 包含文件的格式有 #include 后面跟尖括號 <> 和雙引號 "" 之分。兩者的主要差別是搜索路徑的不同。 尖括號形式：如 #include，預(yù)處理器直接到系統(tǒng)目錄對應(yīng)文件中搜索 math.h 文件，搜索不到則報錯。系統(tǒng)提供的頭文件一般采用該包含方式，而自定義的頭文件不能采用該方式。 雙引號形式：如 #include"cal.h"，首先到當(dāng)前工作目錄下查找該文件，如果沒有找到，再到系統(tǒng)目錄下查找。包含自定義的頭文件，一般采用該方式。雖然系統(tǒng)頭文件采用此方式也正確，但浪費了不必要的搜索時間，故系統(tǒng)頭文件不建議采用該包含方式。

2.宏定義 宏定義：包括定義宏 #define 和宏刪除 #undef。 以 #define 開頭，可以定義無參數(shù)宏和帶參的宏定義。程序中經(jīng)常使用無參宏定義來定義符號常量。例如：

#define PI 3.1416 //定義無符號宏，或定義符號常量 PI

#undef PI //刪除前面該宏的定義

3.條件編譯

條件編譯：主要是為了有選擇性地執(zhí)行相應(yīng)操作，防止宏替換內(nèi)容（如文件等）的重復(fù)包含。 常見的條件編譯指令有 #if、#elif、#else、#endif、#ifdef、#ifndef。

4.特殊控制 特殊控制：ANSI C 還定義了特殊作用的預(yù)處理指令，如 #error、#pragma。 #error：使預(yù)處理器輸出指定的錯誤信息，通常用于調(diào)試程序。 #pragma：是功能比較豐富且靈活的指令，可以有不同的參數(shù)選擇，從而完成相應(yīng)的特 定功能操作。調(diào)用格式為：#pragma 參數(shù)。 其中，參數(shù)可以有 message 類型、code_seg、once、warning、pack 等。通常使用如下的預(yù)處理指令來設(shè)定內(nèi)存以 n 字節(jié)對齊方式。 #pragma pack (n) //其中 n 稱為對齊系數(shù)，取 1、2、4、8...

預(yù)處理器及其工作原理

C預(yù)處理器（C Pre-Processor）也常簡寫為 CPP，是一個與 C 編譯器獨立的小程序，預(yù)編譯器并不理解 C 語言語法，它僅是在程序源文件被編譯之前，實現(xiàn)文本替換的功能。 目前預(yù)編譯器巳集成到集成開發(fā)環(huán)境中，一般并沒有執(zhí)行預(yù)處理操作的選項，而包含在了編譯操作中，即選擇編譯操作時，首先調(diào)用的是預(yù)處理器，處理源程序文件中的預(yù)處理指令，預(yù)處理器的輸出再送給編譯器，編譯器從 C 語言語法角度檢查程序是否正確，如果正確，則生成目標(biāo)代碼文件或機(jī)器指令文件。 C 預(yù)處理器及 C 編譯器的執(zhí)行順序及輸入輸出文件類型，如圖所示：

審核編輯：黃飛