前言：

本文為C語言預處理的下篇，將繼續講解C語言預處理的基礎知識。

? 傳送門：樓下大爺看完直呼簡單！C語言預處理（上）

一、命令行編譯

? 什么是命令行編譯？

? 在編譯的時候通過命令行的方式對其進行相關的定義，叫做命令行編譯。

? 介紹：許多C的編譯器提供的一種能力，允許在命令行中定義符號。用于啟動編譯過程。當我們根據同一個源文件要編譯出不同的一個程序的不同版本的時，可以用到這種特性，增加靈活性。

? 例子：假如某個程序中聲明了一個某個長度的數組，假如機器甲內存有限，我們需要一個很小的數據，但是機器丙的內存較大，我們需要一個大點的數組。

#include int main() {    int arr[ARR_SIZE];    int i = 0;    for (i = 0; i < ARR_SIZE; i++) {        arr[i] = i;    }    for (i = 0; i < ARR_SIZE; i++) {        printf("%d ", arr[i]);    }    printf("/n");        return 0;}

? gcc 環境下測試：（VS 里面不太好演示）

gcc test.c -D ARR_SIZE=5

ls

a.out? test.c

./a.out

0 1 2 3 4 5

gcc test.c -D ARR_SIZE=20

./a.out

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

二、條件編譯

0x00 介紹

? 在編譯一個程序時，通過條件編譯指令將一條語句（一組語句）編譯或者放棄是很方便的。

? 調試用的代碼刪除了可惜，保留了又礙事。我們就可以使用條件編譯來選擇性地編譯：

#include #define __DEBUG__ // 就像一個開關一樣int main(void){    int arr[10] = {0};    int i = 0;    for (i = 0; i < 10; i++) {        arr[i] = i;        #ifdef __DEBUG__ // 因為__DEBUG__被定義了，所以為真        printf("%d ", arr[i]); // 就打印數組            #endif // 包尾    }    return 0;}

? 運行結果：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

?? 如果不想用了，就把 #define __DEBUG__ 注釋掉：

#include // #define __DEBUG__ // 關int main(void){    int arr[10] = {0};    int i = 0;    for (i = 0; i < 10; i++) {        arr[i] = i;        #ifdef __DEBUG__ // 此時ifdef為假        printf("%d ", arr[i]);              #endif    }    return 0;}

? （代碼成功運行）

0x01 條件編譯之常量表達式

? 介紹：如果常量表達式為真，參加編譯。反之如果為假，則不參加編譯。

? 代碼演示：常量表達式為真

#include int main(void) {#if 1    printf("Hello,World!/n");#endif    return 0;}

?? 運行結果：Hello,World！

? 代碼演示：常量表達式為假

#include int main(void) {#if 0    printf("Hello,World!/n");#endif    return 0;}

? （代碼成功運行）

? 當然也可以用宏替換，可以表示地更清楚：

#include #define PRINT 1#define DONT_PINRT 0int main(void) {#if PRINT    printf("Hello,World!/n");#endif    return 0;}

0x02 多分支的條件編譯

? 介紹：多分支的條件編譯，直到常量表達式為真時才執行。

? 代碼演示：

#include int main(void) {#if 1 == 2 // 假    printf("rose/n");#elif 2 == 2 // 真    printf("you jump/n");#else     printf("i jump/n")#endif    return 0;}

? 代碼運行結果：you jump

0x03 條件編譯判斷是否被定義

? 定義：ifdef 和 if defined() ，ifndef 和 if !defined() 效果是一樣的，用來判斷是否被定義。

? 代碼演示：

#include #define TEST 0// #define TEST2 // 不定義int main(void) {/* 如果TEST定義了，下面參與編譯 */// 1#ifdef TEST    printf("1/n");#endif// 2#if defined(TEST)    printf("2/n");#endif/* 如果TEST2不定義，下面參與編譯 */// 1#ifndef TEST2    printf("3/n");#endif// 2#if !defined(TEST2)    printf("4/n");#endif    return 0;}

0x04 條件編譯的嵌套

? 和 if 語句一樣，是可以嵌套的：

#if defined(OS_UNIX)    #ifdef OPTION1        unix_version_option1();    #endif    #ifdef OPTION2        unix_version_option2();    #endif#elif defined(OS_MSDOS)    #ifdef OPTION2        msdos_version_option2();    #endif#endif

三、文件包含

我們已經知道，#include 指令可以使另外一個文件被編譯。就像它實際出現于 #include 指令的地方一樣。替換方式為，預處理器先刪除這條指令，并用包含文件的內容替換。這樣一個源文件被包含10次，那就實際被編譯10次。

0x00 頭文件被包含的方式

?? < > 和 " " 包含頭文件的本質區別：查找的策略的區別

① " " 的查找策略：先在源文件所在的目錄下查找。如果該頭文件未找到，則在庫函數的頭文件目錄下查找。（如果仍然找不到，就提示編譯錯誤）

Linux環境 標準頭文件的路徑：

/usr/include

VS環境 標準頭文件的路徑：

C:/Program Files (x86)/Microsoft Visual Studio 12.0/VC/include

② < > 的查找策略：直接去標準路徑下去查找。（如果仍然找不到，就提示編譯錯誤）

? 既然如此，那么對于庫文件是否也可以使用 " " 包含？

? 當然可以。但是這樣做查找的效率就低些，當然這樣也不容易區分是庫文件還是本地文件了。為了效率不建議這么做。

? 代碼演示：

①? add.h

int Add(int x, int y);

②? add.c

int Add(int x, int y) {	return x + y;}

③? test.c

#include #include "add.h"int main(void) {	int a = 10;	int b = 20;	int ret = Add(a, b);	printf("%d/n", ret);	return 0;}

? 運行結果：30

0x01 嵌套文件的包含

?? 頭文件重復引入的情況：

comm.h 和 comm.c 是公共模塊。
test1.h 和 test1.c 使用了公共模塊。
test2.h 和 test2.c 使用了公共模塊。
test.h 和 test.c 使用了 test1 模塊和 test2 模塊。
這樣最終程序中就會出現兩份 comm.h 的內容，這樣就造成了文件內容的重復。

? 那么如何避免頭文件的重復引入呢？

? 使用條件編譯指令，每個頭文件的開頭寫：

#ifndef __TEST_H__#define __TEST_H__// 頭文件的內容#endif

? 如果嫌麻煩，還有一種非常簡單的方法：

#pragma once // 讓頭文件即使被包含多次，也只包含一份

?

? 筆試題：選自《高質量C/C++編程指南》

① 頭文件中的 ifnde / define / endif 是干什么用的？

答：防止頭文件被重復多次包含。

② #include <filename.h> 和 #include "filename.h" 有什么區別？

答：尖括號是包含庫里面的頭文件的，雙引號是包含自定義頭文件的。它們在查找策略上不同，尖括號直接去庫目錄下查找。而警號雙引號是現去自定義的代碼路徑下查找，如果找不到頭文件，則在庫函數的頭文件目錄下查找。

?

參考資料：

陳正沖. 《C語言深度解剖》[M]. 第三版. 北京航空航天大學出版社, 2019.

比特科技. C語言進階[EB/OL]. 2021[2021.8.31]. .

林銳博士. 《高質量C/C++編程指南》[M]. 1.0. 電子工業, 2001.7.24.

本章完。