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。

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。

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。