C语言之预处理命令与用typedef命名已有类型
预处理命令
主要是改进程序设计环境,以提高编程效率,不属于c语言本身的组成部分,不能直接对它们进行编译,必须在对 程序编译之前,先对程序中的这些特殊命令进行“预处理”。比如头文件。
有以下三类:宏定义,文件包含,条件编译。
宏定义(分为带参数与不带参数两种)
宏定义是用宏名代替一个字符串,也是简单的置换,不作正确性检查。
宏定义不是C语句,不必在行未加分号;
#define命令出现在程序中函数的外面,宏名的有限范围为定义命令之后到本源文件结束。
可以用#undef命令终止宏定义的作用域。
对程序中用双撇号括起来的字符串内的字符,不进行置换。
宏定义与定义变量不同,只作字符替换,不分配空间;
带参数的宏定义(不只是进行简单的字符串替换,还要进行参数替换)
带参数的宏定义与函数时不同的,主要有以下几点:
函数调用时,先求出实参表达式的值,然后带入形参。而宏只是进行简单的字符替换。
函数调用是在程序运行时处理的,为形参分配临时的内存单元。而宏展开则是编译前进行的,在展开时不分配内存单元,不进行值的传递处理,也没有“返回值”的概念。
对函数中的实参和形参都要定义类型,二者要求一致。而宏不存在类型问题,宏名无类型。宏定义时,字符串可以是任何类型的数据。
调用函数只可得到一个返回值,而用宏定义可以设法得到几个结果。
使用宏次数多时,宏展开后源程序变长,而函数调用不会。
宏替换不占运行时间,只占编译时间。而函数调用则占运行时间(分配内存,保留现场,返回值)
文件包含
所谓“文件包含”处理就是指一个源文件可以将另一个源文件的全部内容包含进来,即将另外的文件包含到本文件之中。(#include...)
头文件除了可以包含函数原型和宏定义外,也可以包括结构体类型定义和全局变量定义等。
条件编译
程序中的某一部分需要满足一定条件时才进行编译,也就是对这一部分内容指定编译的条件,这就是条件编译。
条件编译有以下几种形式:
#ifdef 标识符 程序段1 #else 程序段2 #endif
#if 表达式 程序段1 #else 程序段2 #endif
//条件编译 #include<stdio.h> #define LETTER 1 void main() { char str[20]="C Language",c; int i=0; while((c=str[i]!='\0')) { i++; #if LETTER if(c>='a'&&c<='z') c=c-32; #else if(c>='A'&&c<='Z') c=c+32; #endif printf("%c",c); } printf("\n"); }
#if、#ifdef、#if defined之间的区别
#if的使用说明
#if的后面接的是表达式
#if (MAX==10)||(MAX==20) code... #endif
它的作用是:如果(MAX==10)||(MAX==20)成立,那么编译器就会把其中的#if 与 #endif之间的代码编译进去(注意:是编译进去,不是执行!!)
#if defined的使用
#if后面接的是一个宏。
#if defined (x) ...code... #endif
这个#if defined它不管里面的“x”的逻辑是“真”还是“假”它只管这个程序的前面的宏定义里面有没有定义“x”这个宏,如果定义了x这个宏,那么,编译器会编译中间的…code…否则不直接忽视中间的…code…代码。
另外 #if defined(x)也可以取反,也就用 #if !defined(x)
#ifdef的使用
#ifdef的使用和#if defined()的用法一致
#ifndef又和#if !defined()的用法一致。
最后强调两点:
第一:这几个宏定义只是决定代码块是否被编译!
第二:别忘了#endif
用typedef命名已有类型
陷阱一:
记住,typedef是定义了一种类型的新别名,不同于宏,它不是简单的字符串替换。比如:
先定义:
typedef char* PSTR;
然后:
int mystrcmp(const PSTR, const PSTR);
const PSTR实际上相当于const char*吗?不是的,它实际上相当于char* const。
原因在于const给予了整个指针本身以常量性,也就是形成了常量指针char* const。
简单来说,记住当const和typedef一起出现时,typedef不会是简单的字符串替换就行。
陷阱二:
typedef在语法上是一个存储类的关键字(如auto、extern、mutable、static、register等一样),虽然它并不真正影响对象的存储特性,如:
typedef static int INT2; //不可行
编译将失败,会提示“指定了一个以上的存储类”。
1、typedef的用法
在C/C++语言中,typedef常用来定义一个标识符及关键字的别名,它是语言编译过程的一部分,但它并不实际分配内存空间,实例像:
typedef int INT;
typedef int ARRAY[10];
typedef (int*) pINT;
typedef可以增强程序的可读性,以及标识符的灵活性,但它也有“非直观性”等缺点。
2、#define的用法
#define为一宏定义语句,通常用它来定义常量(包括无参量与带参量),以及用来实现那些“表面似和善、背后一长串”的宏,它本身并不在编译过程中进行,而是在这之前(预处理过程)就已经完成了,但也因此难以发现潜在的错误及其它代码维护问题,它的实例像:
#define INT int
#define TRUE 1
#define Add(a,b) ((a)+(b));
#define Loop_10 for (int i=0; i<10; i++)
在Scott Meyer的Effective C++一书的条款1中有关于#define语句弊端的分析,以及好的替代方法,大家可参看。
3、typedef与#define的区别
从以上的概念便也能基本清楚,typedef只是为了增加可读性而为标识符另起的新名称(仅仅只是个别名),而#define原本在C中是为了定义常量,到了C++,const、enum、inline的出现使它也渐渐成为了起别名的工具。有时很容易搞不清楚与typedef两者到底该用哪个好,如#define INT int这样的语句,用typedef一样可以完成,用哪个好呢?主张用typedef,因为在早期的许多C 编译器中这条语句是非法的,只是现今的编译器又做了扩充。为了尽可能地兼容,一般都遵循#define定义“可读”的常量以及一些宏语句的任务,而typedef则常用来定义关键字、冗长的类型的别名。
宏定义只是简单的字符串代换(原地扩展),而typedef则不是原地扩展,它的新名字具有一定的封装性,以致于新命名的标识符具有更易定义变量的功能。请看上面第一大点代码的第三行:
typedef (int*) pINT;
以及下面这行:
#define pINT2 int*
效果相同?实则不同!实践中见差别:pINT a,b;的效果同int *a; int *b;表示定义了两个整型指针变量。而pINT2 a,b;的效果同int *a, b;表示定义了一个整型指针变量a和整型变量b。
1. 首先,二者执行时间不同
关键字typedef在编译阶段有效,由于是在编译阶段,因此typedef有类型检查的功能。
Define则是宏定义,发生在预处理阶段,也就是编译之前,它只进行简单而机械的字符串替换,而不进行任何检查。
#define用法例子:
#define f(x) x*x main( ) { int a=6,b=2,c; c=f(a) / f(b); printf("%d \n",c); }
程序的输出结果是: 36,根本原因就在于#define只是简单的字符串替换,应当加个括号“(X*X)”。
2. 功能不同
Typedef用来定义类型的别名,这些类型不只包含内部类型(int,char等),还包括自定义类型(如struct),可以起到使类型易于记忆的功能。
如:
- typedef int (*PF) (const char *, const char *);
定义一个指向函数的指针的数据类型PF,其中函数返回值为int,参数为const char *。
typedef 有另外一个重要的用途,那就是定义机器无关的类型,例如,你可以定义一个叫 REAL 的浮点类型,在目标机器上它可以i获得最高的精度:
- typedef long double REAL;
在不支持 long double 的机器上,该 typedef 看起来会是下面这样:
- typedef double REAL;
并且,在连 double 都不支持的机器上,该 typedef 看起来会是这样:
- typedef float REAL;
#define不只是可以为类型取别名,还可以定义常量、变量、编译开关等。
3. 作用域不同
#define没有作用域的限制,只要是之前预定义过的宏,在以后的程序中都可以使用。而typedef有自己的作用域。
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void fun() { #define A int } void gun() { //在这里也可以使用A,因为宏替换没有作用域, //但如果上面用的是typedef,那这里就不能用A ,不过一般不在函数内使用typedef }
4. 对指针的操作
二者修饰指针类型时,作用不同。
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Typedef int * pint; #define PINT int * Const pint p;//p不可更改,p指向的内容可以更改,相当于 int * const p; Const PINT p;//p可以更改,p指向的内容不能更改,相当于 const int *p;或 int const *p; pint s1, s2; //s1和s2都是int型指针 PINT s3, s4; //相当于int * s3,s4;只有一个是指针
其实,typedef和define末尾的标号也是不一样的,希望大家不要忽略这一点。通过本文的分析,相信你已经了解了这两者之间的区别。掌握了区别之后,运用起来会更加的灵活。