C預(yù)處理器不是編譯器的組成部分，但是它是編譯過程中一個(gè)單獨(dú)的步驟。簡(jiǎn)言之，C 預(yù)處理器只不過是一個(gè)文本替換工具而已，它們會(huì)指示編譯器在實(shí)際編譯之前完成所需的預(yù)處理。我們將把C 預(yù)處理器（C Preprocessor）簡(jiǎn)寫為CPP。
所有的預(yù)處理器命令都是以井號(hào)（#）開頭。它必須是第一個(gè)非空字符，為了增強(qiáng)可讀性，預(yù)處理器指令應(yīng)從第一列開始。下面列出了所有重要的預(yù)處理器指令：
| 指令 | 描述 |
|---|---|
#define |
定義宏 |
#include |
包含一個(gè)源代碼文件 |
#undef |
取消已定義的宏 |
#ifdef |
如果宏已經(jīng)定義，則返回真 |
#ifndef |
如果宏沒有定義，則返回真 |
#if |
如果給定條件為真，則編譯下面代碼 |
#else |
#if 的替代方案 |
#elif |
如果前面的 #if 給定條件不為真，當(dāng)前條件為真，則編譯下面代碼 |
#endif |
結(jié)束一個(gè) #if……#else 條件編譯塊 |
#error |
當(dāng)遇到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤時(shí)，輸出錯(cuò)誤消息 |
#pragma |
使用標(biāo)準(zhǔn)化方法，向編譯器發(fā)布特殊的命令到編譯器中 |
預(yù)處理器實(shí)例
#define MAX_ARRAY_LENGTH 20
這個(gè)指令告訴 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 替換為 20。使用#define定義常量來增強(qiáng)可讀性。
#include <stdio.h>
#include "myheader.h"
這些指令告訴CPP 從系統(tǒng)庫中獲取stdio.h，并添加文本到當(dāng)前的源文件中。下一行告訴CPP從本地目錄中獲取 myheader.h，并添加內(nèi)容到當(dāng)前的源文件中。
#undef FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42
這個(gè)指令告訴 CPP 取消已定義的 FILE_SIZE，并定義它為 42。
#ifndef MESSAGE
#define MESSAGE "You wish!"
#endif
這個(gè)指令告訴 CPP 只有當(dāng) MESSAGE 未定義時(shí)，才定義 MESSAGE。
#ifdef DEBUG
/* Your debugging statements here */
#endif
這個(gè)指令告訴 CPP如果定義了DEBUG，則執(zhí)行處理語句。在編譯時(shí)，如果您向 gcc 編譯器傳遞了 -DDEBUG 開關(guān)量，這個(gè)指令就非常有用。它定義了 DEBUG，您可以在編譯期間隨時(shí)開啟或關(guān)閉調(diào)試。
預(yù)定義宏
ANSI C定義了許多宏。在編程中您可以使用這些宏，但是不能直接修改這些預(yù)定義的宏。
| 宏 | 描述 |
|---|---|
__DATE__ |
當(dāng)前日期，一個(gè)以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。 |
__TIME__ |
當(dāng)前時(shí)間，一個(gè)以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。 |
__FILE__ |
這會(huì)包含當(dāng)前文件名，一個(gè)字符串常量。 |
__LINE__ |
這會(huì)包含當(dāng)前行號(hào)，一個(gè)十進(jìn)制常量。 |
__STDC__ |
當(dāng)編譯器以 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)編譯時(shí)，則定義為 1。 |
預(yù)處理器運(yùn)算符
C預(yù)處理器提供了下列的運(yùn)算符來幫助您創(chuàng)建宏：
宏延續(xù)運(yùn)算符（\）
一個(gè)宏通常寫在一個(gè)單行上。但是如果宏太長，一個(gè)單行容納不下，則使用宏延續(xù)運(yùn)算符（\）。例如：
#define message_for(a, b) \
printf(#a " and " #b ": We love you!\n")
字符串常量化運(yùn)算符（#）
在宏定義中，當(dāng)需要把一個(gè)宏的參數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串常量時(shí)，則使用字符串常量化運(yùn)算符（#）。在宏中使用的該運(yùn)算符有一個(gè)特定的參數(shù)或參數(shù)列表。例如：
#include <stdio.h>
#define message_for(a, b) \
printf(#a " and " #b ": We love you!\n")
int main(void)
{
message_for(Carole, Debra);
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Carole and Debra: We love you!
標(biāo)記粘貼運(yùn)算符（##）
宏定義內(nèi)的標(biāo)記粘貼運(yùn)算符（##）會(huì)合并兩個(gè)參數(shù)。它允許在宏定義中兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)記被合并為一個(gè)標(biāo)記。例如：
#include <stdio.h>
#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)
int main(void)
{
int token34 = 40;
tokenpaster(34);
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
token34 = 40
這是怎么發(fā)生的，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)例會(huì)從編譯器產(chǎn)生下列的實(shí)際輸出：
printf ("token34 = %d", token34);
這個(gè)實(shí)例演示了token##n 會(huì)連接到 token34 中，在這里，我們使用了字符串常量化運(yùn)算符（#）和標(biāo)記粘貼運(yùn)算符（##）。
defined() 運(yùn)算符
預(yù)處理器 defined 運(yùn)算符是用在常量表達(dá)式中的，用來確定一個(gè)標(biāo)識(shí)符是否已經(jīng)使用#define 定義過。如果指定的標(biāo)識(shí)符已定義，則值為真（非零）。如果指定的標(biāo)識(shí)符未定義，則值為假（零）。下面的實(shí)例演示了 defined() 運(yùn)算符的用法：
#include <stdio.h>
#if !defined (MESSAGE)
#define MESSAGE "You wish!"
#endif
int main(void)
{
printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Here is the message: You wish!
參數(shù)化的宏
CPP 一個(gè)強(qiáng)大的功能是可以使用參數(shù)化的宏來模擬函數(shù)。例如，下面的代碼是計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方：
int square(int x) {
return x * x;
}
我們可以使用宏重寫上面的代碼，如下：
#define square(x) ((x) * (x))
在使用帶有參數(shù)的宏之前，必須使用 #define 指令定義。參數(shù)列表是括在圓括號(hào)內(nèi)，且必須緊跟在宏名稱的后邊。宏名稱和左圓括號(hào)之間不允許有空格。
使用#define含參時(shí)，參數(shù)括號(hào)很重要，如下例中省略括號(hào)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算錯(cuò)誤：
#include <stdio.h>
#define square(x) ((x) * (x))
#define square_1(x) (x * x)
int main(void)
{
printf("square 5+4 is %d\n", square(5+4));
printf("square_1 5+4 is %d\n", square_1(5+4));
return 0;
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
square 5+4 is 81
square_1 5+4 is 29
注意此處的原因:
square 等價(jià)于 （5+4）*（5+4）=81
square_1 等價(jià)于 5+4*5+4=29
