C语言 深入讲解条件编译的用处
时间：2023-02-04 11:15:01 | 栏目：C代码 | 点击：次
一、基本概念
- 条件编译的行为类似于 C 语言中的 if...else...
- 编译是预编译指示命令，用于控制是否编译某段代码
下面看一段简单的条件编译的代码：
#include <stdio.h>
#define C 1
int main()
{
const char* s;
#if( C == 1 )
s = "This is first printf...\n";
#else
s = "This is second printf...\n";
#endif
printf("%s", s);
return 0;
}
下面为输出结果：
可以输入gcc -E Test.c -o file.i 命令，看看预编译阶段发生了什么，下面是部分输出结果：
# 2 "Test.c" 2
int main()
{
const char* s;
s = "This is first printf...\n";
printf("%s", s);
return 0;
}
可以看到宏定义和条件编译都没有了，由相应内容取而代之。
二、条件编译的本质
预编译器根据条件编译指令有选择的删除代码
编译器不知道代码分支的存在
if...else... 语句在运行期进行分支判断
条件编译指令在预编译期进行分支判断
可以通过命令行定义宏
- gcc -Dmacro=value file.c
- gcc -Dmacro file.c
下面看一个通过命令行定义宏的代码：
#include <stdio.h>
int main()
{
const char* s;
#ifdef C
s = "This is first printf...\n";
#else
s = "This is second printf...\n";
#endif
printf("%s", s);
return 0;
}
终端输入gcc -DC Test.c，输出结果如下：
三、#include 的本质
- #include 的本质是将已经存在的文件内容嵌入到当前文件中
- #include 的间接包含同样会产生嵌入文件内容的操作
这就出现一个问题，间接包含同一个头文件是否会产生编译错误？
下面就来通过一段代码深入探究：
global.h:
// global.h int global = 10;
test.h:
// test.h
#include "global.h"
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{
return "hello world!\n";
}
test.c:
#include <stdio.h>
#include "test.h"
#include "global.h"
int main()
{
const char* s = hello_world();
int g = global;
printf("%s\n", NAME);
printf("%d\n", g);
return 0;
}
编译后编译器报错，global 重定义：
为什么 global 会重定义呢？下面开始单步编译，输入gcc -E test.c -o test.i，输出部分结果如下：
# 2 "test.c" 2
# 1 "test.h" 1
# 1 "global.h" 1
int global = 10;
# 4 "test.h" 2
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{
return "hello world!\n";
}
# 3 "test.c" 2
# 1 "global.h" 1
int global = 10;
# 4 "test.c" 2
int main()
{
const char* s = hello_world();
int g = global;
printf("%s\n", NAME);
printf("%d\n", g);
return 0;
}
这样就很明显了，程序先将 test.h 里面的东西复制进 test.c，由于 test.h 里面有一个 include "global.h"，就把int global = 10; 复制过来，然后复制
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{undefined
return "hello world!\n";
}
在然后由于test.c 里面又定义一个#include "global.h"，又把int global = 10; 复制过来，造成了重复定义。
条件编译可以解决头文件重复包含的编译错误
#ifndef _HEADER_FILE_H_ #define _HEADER_FILE_H_ //source code #endif
如果没有定义 header_file.h，则定义，且执行里面的代码；否则，如果定义了，里面的代码就不会执行。
所以上述代码中可以这么改：
global.h:
// global.h #ifndef _GLOBAL_H_ #define _GLOBAL_H_ int global = 10; #endif
test.h:
// test.h
#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_
#include "global.h"
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{
return "hello world!\n";
}
#endif
这样编译就能通过了
四、条件编译的意义
条件编译使得我们可以按不同的条件编译不同的代码段，因而可以产生不同的目标代码
#if...#else...#endif 被预编译器处理，而 if...else... 语句被编译器处理，必然被编译进目标代码
实际工程中条件编译主要用于以下两种情况：
- 不同的产品线共用一份代码
- 区分编译产品的调试版和发布版
下面看一段产品线区分及调试代码：
product.h:
#define DEBUG 1 #define HIGH 1
test.c:
#include <stdio.h>
#include "product.h"
#if DEBUG
#define LOG(s) printf("[%s:%d] %s\n", __FILE__, __LINE__, s)
#else
#define LOG(s) NULL
#endif
#if HIGH
void f()
{
printf("This is the high level product!\n");
}
#else
void f()
{
}
#endif
int main()
{
LOG("Enter main() ...");
f();
printf("1. Query Information.\n");
printf("2. Record Information.\n");
printf("3. Delete Information.\n");
#if HIGH
printf("4. High Level Query.\n");
printf("5. Mannul Service.\n");
printf("6. Exit.\n");
#else
printf("4. Exit.\n");
#endif
LOG("Exit main() ...");
return 0;
}
宏 DEBUG 是指产品是调试版还是发布版，调试版为 1，发布版为 0， 宏 HIGH指的是产品是高端产品还是低端产品，高端产品为 1，低端产品为 0
如果我们想测试调试版的高端产品，令 DEBUG 为 1，HIGH为 0 即可：
同理，我们想测试发布版的低端产品，令 DEBUG 为 0，HIGH为 0 即可：
五、小结
- 通过编译器命令行能够定义预处理器使用的宏
- 条件编译可以避免重复包含头同一个头文件
- 条件编译是在I程开发中可以区别不同产品线的代码
- 条件编译可以定义产品的发布版和调试版