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預(yù)定義符號

C語?設(shè)置了?些預(yù)定義符號，可以直接使?，預(yù)定義符號也是在預(yù)處理期間處理的。

__FILE__ //進?編譯的源?件
__LINE__ //?件當前的?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

示例：

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

輸出結(jié)果：

file:test.c line:1

以上預(yù)定義符號，都是一些常量，可以自己一一嘗試。

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#define

在C語言中，#define是一個預(yù)處理器指令，用于定義宏。

宏是一個被預(yù)處理器替換的標識符或一個標識符和參數(shù)的組合。宏定義可以用來簡化代碼、提高代碼的可讀性和可維護性。

使用#define可以定義常量、函數(shù)宏等。

定義常量

• 定義常量：

 #define PI 3.14

這樣就可以在代碼中使用PI來代表3.14。

• 定義關(guān)鍵字：

#define reg register

將 reg 定義為關(guān)鍵字 register，可以將reg這個簡寫代替register關(guān)鍵字使用。

• 定義代碼段

#define CASE break;case

正常的switch語句每一個case都要加上break，通過這個寫法，我們可以在寫CASE時自動補齊break。

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定義宏

#define 機制允許把參數(shù)替換到文本中，這種功能叫做 宏(macro) / 定義宏(define macro)

語法：

#define name(parament-list) stuff

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

示例：

#define SQUARE(x) x * x

當我們在代碼中輸入以下代碼：

int main()
{int a = 5;int b = SQUARE(a);return 0;
}

在編譯后就會轉(zhuǎn)化為：

int main()
{int a = 5;int b = a * a;return 0;
}

也就是直接發(fā)生了文本替換，這種宏的形式非常像函數(shù)，因此也可以稱為宏函數(shù)。但是其也有很多需要注意的地方。

比如以下代碼：

int a = 5;
int b = SQUARE(a + 1);

我們希望先執(zhí)行a + 1，然后再傳入SQUARE中，但是其不會這樣做因為其會將上述代碼直接替換為：

int a = 5;
int b = a + 1 * a + 1;

由于操作符優(yōu)先級的問題，我們不會得到想要的結(jié)果。為了處理這個情況，我們需要把參數(shù)用小括號括起來：

#define SQUARE(x) (x) * (x)

代碼就變成：

int a = 5;
int b = (a + 1) * (a + 1);

這樣我們就可以行使預(yù)期的功能了。

那么我們再看到一串代碼：

#define DOUBLE(x) (x) + (x)int a = 5;
int b = 10 * DOUBLE(a);

代碼編譯后為：

int a = 5;
int b = 10 * 5 + 5;  

又出現(xiàn)了一樣的問題，我們的 10 * DOUBLE(a)并沒有先執(zhí)行DOUBLE(a)，而展開后，又出現(xiàn)了操作符優(yōu)先級問題，所以我們的宏還要再優(yōu)化：

#define DOUBLE(x) ((x) + (x))

在宏的最外側(cè)再加一層括號，就可以獨立運行，不受外界操作符影響了。

通過以上推斷，我們可以發(fā)現(xiàn)，宏雖然可以很好的替換代碼，但是會受到外界操作符的影響，此時就要注意很多細節(jié)。

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宏與函數(shù)對比

函數(shù)在調(diào)用時，是會開辟內(nèi)存創(chuàng)建棧幀的，而宏則直接執(zhí)行，所以速度更快。但是由于宏是在編譯階段就已經(jīng)處理好了，所以宏不能通過調(diào)試觀察現(xiàn)象，還要操作符優(yōu)先級帶來的種種問題。因此宏不適合處理復(fù)雜的函數(shù)，但是很適合短小簡單的函數(shù)。

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#操作符

功能：

#可以將宏的參數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串

比如以下代碼：

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

我們嘗試調(diào)用：

int a = 5;
PRINT(a);

代碼就會被轉(zhuǎn)化為：

int a = 5;
printf("the value of ""a" " is %d", a);

可以看到，兩個n的替換效果是不同的，對于n其會直接被替換為變量a；而對于#n，其不是簡單的替換，而是把參數(shù)名轉(zhuǎn)化為了字符串”a“。

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##操作符

##操縱符可以將兩個符號合并為一個符號

示例：

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

該宏用于創(chuàng)建不同類型的比大小函數(shù)，由于不同函數(shù)需要不同的函數(shù)名，于是利用##來連接函數(shù)名，也就是type##_max部分。type是一個宏參數(shù)，當傳入float，type##_max整體就被連接為float_max，當傳入int，整體就被連接為int_max。也就是##起到一個連接作用。

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條件編譯

條件編譯是C語言中的一種編譯指令，用于在編譯過程中根據(jù)指定的條件選擇性地包含或排除某些代碼。它主要是為了滿足不同平臺、不同編譯選項或不同場景下的需求。

條件編譯使用預(yù)處理指令實現(xiàn)，預(yù)處理指令以#開頭。下面是一些常用的條件編譯指令及其用法：

1. #if / #elif / #else / #endif
#if用于基于預(yù)處理器常量的值進行條件判斷。
   #elif用于在多個條件之間進行選擇。
   #else用于在沒有匹配的#if或#elif時執(zhí)行。
   #endif用于結(jié)束條件編譯塊。
   示例：

   #define NUM 5#if NUM > 10printf("NUM is greater than 10\n");#elif NUM > 0printf("NUM is greater than 0\n");#elseprintf("NUM is less than or equal to 0\n");#endif

這個代碼和C語言的if代碼很像，不過多講解了。

2. #ifdef / #ifndef
#ifdef用于檢查一個標識符是否已經(jīng)定義，如果已定義則編譯后面的代碼，否則跳過。
   #ifndef與#ifdef相反，用于檢查一個標識符是否未定義。
   示例：

#ifdef DEBUGprintf("Debug mode enabled\n");
#endif

以上代碼中，只要我們定義了DEBUG這個變量，就會輸出"Debug mode enabled\n"語句。

3. #define
#define用于定義宏。宏是一種將一組指令作為一個整體進行替換的方式。
   示例：

   #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))int x = 10;
   int y = 20;
   int max = MAX(x, y);
   

4. #include
#include用于將指定的頭文件包含到當前文件中。
   示例：

   #include <stdio.h>int main() {printf("Hello, World!\n");return 0;
   }
   

5. #pragma
#pragma用于向編譯器發(fā)出特定的指令，如優(yōu)化選項、警告控制等。它的語法和功能因編譯器而異。
   示例：

   #pragma warning(disable: 4996)
   

這些是C語言中常用的條件編譯指令和代碼用法。通過合理使用條件編譯，我們可以根據(jù)不同的需求自由地控制代碼的編譯過程。

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頭文件包含

頭文件包含分兩種形式：本地頭文件與庫文件。

庫文件包含

語法：

#include <filename.h>

查找頭?件會直接去標準路徑下去查找，如果找不到就提?編譯錯誤

我們平常使用的庫文件都通過尖括號<>來包含，其會直接到存放庫文件的路徑中查找。

本地文件包含

#include "filename"

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?樣在標準位置查找頭?件，如果找不到就提?編譯錯誤

如果是用戶自己編寫的頭文件，我們要用雙引號""包含，如果通過這種方式包含頭文件，那么會先在當前源文件的目錄下查找，如果沒有找到，再去庫文件中查找。

也就是說：庫文件也可以通過雙引號包含，但是會多出額外的查找步驟，所以庫文件還是用尖括號包含更好，而自己編寫的頭文件必須雙引號包含。

嵌套文件包含

假設(shè)我們現(xiàn)在有以下文件結(jié)構(gòu)：
頭文件test.h：

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

源文件test.c：

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

我們在test.c中多次包含了頭文件，這就會導(dǎo)致test.h反復(fù)被展開，產(chǎn)生大量重復(fù)代碼。這就是嵌套文件包含的問題，那么我們要如何處理這個問題，讓其只能被包含一次呢？

條件編譯方法：
在頭文件test.h中加入以下代碼：

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

第一次包含頭文件：
先執(zhí)行#ifndef __TEST_H__，我們此時沒有定義__TEST_H__這個變量，if成立，此時頭文件會被展開，同時執(zhí)行#define __TEST_H__，此時__TEST_H__就已經(jīng)被定義了

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第二次包含頭文件：
第二次站時，由于上一次展開已經(jīng)定義了__TEST_H__這個變量，導(dǎo)致#ifndef __TEST_H__判斷為假，此時整個頭文件都不會再被編譯，直接舍棄

后續(xù)再展開頭文件，都會因為 __TEST_H__被定義而不會編譯，解決了嵌套編譯的問題。

一般而言，我們這個用于判斷頭文件有沒有被展開過的變量，是頭文件名通過一定規(guī)則轉(zhuǎn)化來的：

1. 在頭文件前后加上兩個下劃線__頭文件.h__
2. 把頭文件中的點.也改為下劃線__頭文件_h__

因此test.h的常量就是：__TEST_H__。

pragma：
通過條件編譯其實是比較傳統(tǒng)的寫法，我們還有一種更加簡潔方便的寫法：

#pragma once

只要在任何頭文件前面加上這句話，就只會被編譯一次了。

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