#预处理指令

在 C 语言中，以 # 开头的语句被称为预处理指令（Preprocessing Directive），它们由 C 语言的预处理程序（Preprocessor）在编译阶段之前进行处理，用于对源代码进行文本替换、条件编译、文件包含等操作，不直接参与程序的执行逻辑，但会影响最终编译的代码内容。

 

常见的预处理指令及其功能如下：

1. #include：文件包含

用于将指定文件的内容插入到当前源文件中，通常用于包含头文件（.h 文件），以便使用其中的函数声明、宏定义、类型定义等。

 

语法：

#include <文件名>   // 从系统标准库路径查找文件（如stdio.h）
#include "文件名"   // 先从当前源文件目录查找，再从系统路径查找（如自定义头文件）

示例：

#include <stdio.h>  // 包含标准输入输出库，使用printf、scanf等函数
#include "myfunc.h" // 包含自定义头文件myfunc.h

2. #define：宏定义

用于定义宏（标识符替换规则），分为无参宏和带参宏，预处理时会将代码中所有宏名替换为定义的内容。

 

语法：

// 无参宏：用标识符代替常量或表达式
#define 宏名 替换内容

// 带参宏：类似函数的宏，可接收参数
#define 宏名(参数列表) 替换内容（注意参数和运算符的括号问题）

示例：

#define PI 3.1415926  // 无参宏：用PI代替3.1415926
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))  // 带参宏：求两数最大值

3. #undef：取消宏定义

用于取消已定义的宏，使其后续不再生效。 

示例：

#define NUM 100
printf("%d\n", NUM);  // 输出100
#undef NUM
// printf("%d\n", NUM);  // 错误：NUM已被取消定义

4. 条件编译指令

用于根据条件决定是否编译某段代码，常用于跨平台开发、调试代码开关等。

（1）#if、#elif、#else、#endif

按条件编译代码块，条件为常量表达式（预处理阶段计算）。

 

示例：

#define DEBUG 1  // 定义DEBUG为1（开启调试）
#if DEBUG
    printf("调试信息：变量x = %d\n", x);  // DEBUG为1时编译此句
#else
    // DEBUG为0时编译此句（或不编译）
#endif

（2）#ifdef 与 #ifndef

#ifdef 宏名：如果宏已被定义，则编译后续代码；

 

#ifndef 宏名：如果宏未被定义，则编译后续代码（等价于 #if !defined(宏名)）。

 

示例：

#ifndef MAX_SIZE  // 如果MAX_SIZE未定义
#define MAX_SIZE 100  // 则定义它
#endif

（3）#if defined(宏名)

判断宏是否被定义，功能类似 #ifdef，但更灵活（可结合 &&、|| 等逻辑运算符）。

示例：

#if defined(OS_WIN) && defined(DEBUG)
    // 仅在Windows系统且开启调试时编译
#endif

5. #line：指定行号和文件名

用于修改当前源文件的行号和文件名（主要影响编译器报错时显示的行号信息）。

示例：

#line 100 "myfile.c"  // 后续代码的行号从100开始，文件名显示为myfile.c
int a;  // 编译器会认为这行是myfile.c的第100行

6. #error：编译时报错

当预处理遇到 #error 时，会停止编译并输出指定的错误信息，常用于检查宏定义是否符合预期。

示例：

#ifndef OS_LINUX
#error "此代码仅支持Linux系统！"  // 如果未定义OS_LINUX，编译报错
#endif

7. #pragma：编译器特定指令

用于向编译器发送特定的指令（不同编译器支持的 #pragma 功能可能不同），例如设置对齐方式、禁用警告等。

示例：

#pragma pack(1)  // 设置结构体按1字节对齐（不同编译器可能有差异）
struct Data {
    char c;
    int i;
};
#pragma pack()  // 恢复默认对齐方式

#pragma warning(disable: 4996)  // 禁用MSVC编译器的4996号警告（如scanf不安全提示）

总结

预处理指令以 # 开头，作用于编译前的预处理阶段，主要功能包括：

• 包含头文件（#include）
• 定义 / 取消宏（#define/#undef）
• 条件编译（#if/#ifdef 等）
• 辅助编译控制（#error/#pragma 等）

它们不产生可执行代码，但通过文本处理影响最终编译的代码结构，是 C 语言中实现代码复用、跨平台兼容的重要工具。