c语言学习笔记---预编译

专题三：

1)       预编译

处理所有的注释，以空格代替，

将所有的#define删除，并且展开所有的宏定义，

处理条件编译指令#if，#ifdef，#elif，#else，#endif

处理#include，展开呗包含的文件，

保留编译器需要使用的#pragma指令，

预处理指令：gcc-E file.c –o hello.i

编译:

对于处理文件进行一系列词法分析，语法分析和语义分析

语法分析主要分析关键字，表示符，立即数是否合法，语法分析主要分析表达式是否遵循语法规则

语义分析子啊语法分析的基础上进一步分析表达式是否合法

分析结束后进行代码优化生成相应的汇编代码文件

编译指令：gcc –s file.c –o hello.s

汇编：汇编器将汇编代码转变为机器可以执行的指令，

每个汇编句几乎都对应一条机器指令

汇编指令：gcc –c file.s –o hello.o

链接器的意义

连接器的主要作用是各个模块之间相互引用的部分处理好，

使得各个模块之间能够正确的衔接。

模块拼装:  静态链接，(file1.o，file2.o,libc.a)-à链接器（linker）-àa.out

动态链接：file1.cà编译器（gcc）àfile1.oà连接器(linker)àa.out

Lib1.soàstub1à连接器（linker）àa.out

Lib2.soàstub2à链接器（linker）àa.out

编译器将编译工作主要分为预处理，编译和汇编三部

连接器的工作是各个独立的模块链接为可执行程序，

静态链接在编译期完成，动态链接在运行期完成，

2)宏定义与使用分析：

定义宏常量:

#define定义宏常量可以出现代码的任何地方

#define从本行开始，之后的代码都可以使用这个宏常量

#define ERROR  -1

#define PI      3.1415926

#define PATH_2  “D:\Delphi\C\Topic3.ppt”

#define PATH_1  D:\Delphi\C\Topic3.ppt

#define PATH_3  D:\Delphi\c\

Topic3.ppt

顶哟宏表达式

#define 表达式给有函数调用的假象，却不是函数，

#define表达式可以比函数更强大

#define 表达式比函数更容易出错

#define SUM(a,b) (q)+(b)

#define MIN(a,b) ((a)<(b)? (a):(b))

#define DIM(a) () (sizeof (a)/sizeof(*a))

以上宏表达式有没有问题？完全等价函数吗？

宏表达式与函数的对比

宏表达式在预编译期被处理，编译器不知道宏的存在，

宏表达式用”实参”完全替代形参，不进行任何运算，

宏表达式没有任何的调用的开销

宏表达式不能出现定义

#define FAC(n) ((n>0)? (FAC(n-1)+1):0)

Int  j=FAC(100);

宏定义的常量或表达式是否有作用或限制

Int f1（int  a， int  b）

{

#define MIN(a,b) ((a)<(b)?a:b)

Return MIN(a,b);

}

Int f2 (int a,int b,int c)

{

Return MIN (MIN(a,b),c);

}

Int main ()

{

Printf (“%d\n”,f1(2,1));

Printf(“%d\n”,f2(5,3,2));

Return 0;

}

强大的内置宏，

_FILE_------被编译的文件名-----file1.c

_LINE_------当前行号---25

_DATE_-------编译时的日期------Jan 31 2012

_TIME_ -------编译时的时间 ----17:01:01

_STDC_ -------编译器是否遵循标准C规范—1

定义日志宏

#define f(x)  ((x)-1)

上面的宏定义代表什么意思

宏定义对空格没敢吗？宏”调用”对空格敏感吗？

条件编译使用分析

条件编译的行为类似于C语言中的if…else

条件编译是预编译指示命令，用于控制是否编译某段代码

#define c1

Int main()

{

#if(c==1)

Printf(“This is first printf …\n”);

#else

Printf(“This is second printf …\n”);

#endif

Return 0;

}

#include 的困惑

#include 的本质将已经存在的文件内容嵌入到当前文件中，

#include的间接包含同样会产生嵌入文件内容的动作

条件编译的意义

条件编译使得我们可以按不同的条件不同代码段，因而可以产生不同的目标代码

#if…#else…#endif被预编译器处理；而if…else语句被编译器处理，必然被编译进目标代码

实际工程条件编译主要用于一下两种情况：

不同的产品线共用一份代码

区分编译产品的调试版和发布版

总：小结

条件编译的使用：

通过编译器命令行能够定义预处理器使用的宏

条件编译可以避免重复包含头同一头文件，

条件编译是在工程开发中可以区别不同产品线的代码，

条件编译可以定义产品的发布版和调试版

#error的用法：

#error用于生成一个编译错误的消息，并停止编译；

用法：#error message 注：message 不需要用双引号围，

#error编译指示字用于自定义程序员特有的编译错误消息类似的，#warning 用于生成编译警告，但不会停止编译。

#error 和 #warning的使用：自定义错误消息

#line的用法：

#line用于强制指定新的行号和编译文件名，并对源程序的代码重新编号

用法：

#line number filenames 注：filename 可省略

#line 编译指示字的本质是重定义_LINE_和_FILE_

#pragma预处理分析：#pragma是编译器指示字，用于指示编译器完成一些特定的动作，

#pragma 所定义的很多指示字是编译器和操作系统特有的，

#pragma 在不同的编译器间是不可移植的

预处理器将忽略它不认识的#pragma指令，

两个不同的编译器可能以两种不同的方式解释同一条#pragma指令，

一般用法：#pragma parameter 注：不同的Parameter参数语法和意义 各不相同的

#pragma message ：

message参数在大多数的编译器中都有相似的实现，

message参数在编译时输出消息到编译输出窗口中，

message可用域代码的版本控制，注：message是VC特有的编译器指示字，GCC中将其忽略。

#pragma 在不同编译器下的使用示例：

#pragma pack

什么是内存对齐？

不同类型的数据在内存中按照一定的规则排列；而不是数序的一个接一个的排放，这就是对齐

struct Test1

｛

char c1;

short s;

char c2;

int i;

｝

struct Test2

{

char c1;

char c2;

short s;

int i;

}

两种类型所占的内存空间是否相同？

#pragma pack

为什么需要i内存对齐？

cpu对内存的读取不是连续的，而是分成块读取的，块的大小只能是1、2、4、8、16字节

当读取操作的数据未对齐，则需要两次总线周期来访问内存，因此性能会大打折扣。

某些硬件平台只能从规定的地址处去某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

#pragma pack

#pragma pack 能够改变编译器的默认对i去方式

#pragma pack （2）                     #pragma  pack(4)

struct Test1                                    struct Test2

｛                                                    {

char c1;                                       char c1;

short s;                                        char c2;

char c2;                                        short s;

int i;                                                int i;

｝                                                   }

#pragma pack ()                               #pragma pack()

sizeof(struct Test1)=?

sizeof(struct Test2)=?

#pragma pack:

struct  占用的内存大小

第一成员起始于0偏移处，

每个成员按其类型大小和指定对齐参数n中较小的一个进行对齐，

偏移地址和成员占用大小均需对齐

结构体成员的对齐参数为其所有成员使用的对其参数的最大值

结构体总长度必须为所有对齐参数的整数倍，

课后思考：

结构体变量是否可以直接用memcmp函数进行相等判断？为什么？

#和##晕窜使用解析：

#运算符：

#运算符用于在预编译期将宏参数转为字符串

#include <stdio.h>

#define CONVERS(x) #x

int main ()

{

printf ("%s\n",CONERS(Hello world!));

printf ("%s\n",CONVERS(100));

printf ("%s\n",CONVERS(while))；

printf("%s\n",CONVERS(return));

return 0;

}

#运算符在宏中的妙用：

## 运算符：

##运算符用于在预编译期粘连两个符号

#include<stdio.h>

#define NAME (n) name##n

int main()

{

int NAME (1);

int  NAMR(2);

NAME (1)=1;

NAME(2)=2;

printf ("%d\n",NAME(1));

printf("%d\n",NAME(2));

return 0;

}

利用##定义结构类型：