C和指针 （pointers on C）——第十四章：预处理器

第十四章 预处理器


我略过了高级指针话题那一章。太多的小技巧和太多的学术性探讨并不适合现在的我。不过我确实是读了，很多地方没有读懂，如果谁读了私下可以交流一下。有的小技巧还是非常有意思。
预处理器这一章的内容，大家肯定都用过，什么#include，#define #ifdef #undef这些，但是绝对用的不多。作为全面了解学C，还是应该都看一看。
预处理器用法很讲究，用不好会失误，用好了会大大加快运行时速度（不是编译速度）。


总结：
C程序的第一个步骤就是预处理，预处理器共包含以下几个符号：
1、#define
定义宏，替换作用。
它把一个符号名与任意的字符序列联系在一起。例如，这些字符可能是一个字面值常量、表达式或者程序语句。这个语句到末尾结束，不需要;
如果过长的话可以用一个反斜杠，如：
#define PRINT(FORMAT,VALUE) \
printf("The value of " #VALUE \
" is " FORMAT "\n", VALUE)
...
PRINT("%d", X+3);
output: The value of x+3 is 25.
这里面#VALUE相当于把一个宏参数转换为一个字符串。
有些可以用函数实现的也可以用宏实现，宏的优点就在于它与类型无关。而且宏的执行速度快于函数。因为他不存在函数调用返回的开销，在编译的时候就已经弄好了。
缺点就是使代码过长，同时具有不可预测的副作用，函数在这方面更容易预测。比如可能会执行多次（意料之外），可能会涉及优先级的问题。
两者不同也在于，命名约定也不同，比如max(a,b)；和MAX(a,b);


2、#ifdef #undef #endif
属于条件编译，#undef指令可以使一个原来定义好的名字被忽略。


3、#if #elif #else
这三者也属于条件编译，分别是这样，如果（#if），当满足什么条件就怎样（#elif）,如果都不成立就(#else)。
功能较#ifdef这组更加强大，有点儿像switch case语句。


4、#include
实现文件包含 。
经常有这两种形式#include "XXX.h"或者#include <XXX.h>，区别在于，""是在源文件路径下的头文件，<>是库文件路径下的头文件。
文件包含可以嵌套，但是不要超过两层。因为会造成多次包含同一个文件的危险。
有人说这个容易，增加个：
#ifdef _HEADERNAME_H
#define _HEADERNAME_H
...
#endif
这个经常出现在大型程序中，但是会增加编译速度。


5、#error,#line,#progma
#error，在编译的过程中会产生一条错误信息，新信息中包含的是你所选择的文本。
#line，告诉编译器下一输入的行号。
#progma，语法因特性而异。


警告：
1、不要在一个宏定义的末尾加上分号。
2、在宏定义中使用参数，但忘了在他们周围加上括号。
编程原则上，宏定义参数需要各种加括号的。
3、忘了在整个宏定义的两边加上括号。
2和3均会因为优先级的问题造成不可预知的错误。


编程提示：
1、避免用#define指令定义可以用函数实现的很长序列的代码。
程序的长度会极大极大的增长！！
2、在那些对表达式求值的宏中，每个宏参数出现的地方都应该加上括号，并且在整个宏定义的两边也要加上括号。
3、避免使用#define宏创建一种新语言。
创建以后可能最终连你都不知道这种语言是什么了。
4、采用命名约定，使程序员很容易看出某个标识符是否为#define宏。
5、只要合适就应该使用文件包含，不必担心它的额外开销。
这个开销真的很小，而且只存在与编译中，运行中是没有的。
6、头文件只应该包含一组函数或者数组的声明。
7、把不同集合的声明分离到不同的头文件中可以改善信息隐藏。
8、嵌套的#include文件使我们很难判断源文件之间的依赖关系。
所以尽量减少#include文件的嵌套。


问题：
1、#define与字面值常量的优点。
可读性好，可以给常量起个自己能看懂的名字。
如果想修改常量的数值，只需要修改define的内容就行，方便。
2、编写一个用于调试的宏，打印出任意的表达式，它被调用时应该接受两个参数。第1个是printf格式码，第2个是需要打印的表达式。
#define DEBUG_PRINT(format, value) printf("File %s, line %d: %s = " format "\n",\
__FILE__, __LINE__, #value, value);