你必须知道的C语言预处理的问题详解
C语言预处理器执行宏替换、条件编译和文件包含。通常采用以“#”为行首的提示。下面是C语言预处理的应用场合：
1.三字母词（Trigraph Sequences）
C源程序的字符集被包含在7位的ASCII字符集中，但是它是ISO 646-1983 Invariant Code Set的超集。为了让程序可以在缩减集(reduced set)中呈现出来，下面的三字母词会被替换成相应的单字符.
| 三字母词 | 单字符 |
| ??= | # |
| ??/ | \ |
| ??' | ^ |
| ??( | [ |
| ??) | ] |
| ??! | | |
| ??< | { |
| ??> | } |
| ??- | ~ |
替换发生在任何其他处理之前。
例如：如果你尝试打印字符串"what??!"
printf("what??!\n");
会得到字符串"what|"。
如果你这样注释代码，结果会让你意外：
// Will the next line be executed?????????????/
a++;
a++并不会执行。前提是你知道\的作用。
注意：由于编译器对ANSI C的支持不一样，有些编译器会把三字母词当普通字符处理，你需要给编译选项加上“-trigraphs”
2.行拼接
以反斜杠"\"结尾的行会把该行和下一行拼接成一行(预处理器做的工作就是把该反斜杠'"\"和接着的换行字符'\n'删除)。［'\'称为续行符］
例如你可以这样写
/\
* is a legal comment. *\
/
3.宏定义和展开
a)简单宏替换
简单宏替换使程序中能用一个标识符来表示一个单词串，指令形式为：
#define 标识符 单词串
标识符（称为宏名）被定义为后面的单词串；单词串（简称串）是任意以换行结束的用于替换程序中该标识符的正文。如果串太长需要写成多行，则除了最后一行外每一行末尾都要有一个续行符（即添加一个“\”后回车）。
注意：字符串常数中出现的与宏名相同的字符串不在替换之列。例如：
#define YES 1
printf("YES"); // 输出 YES，而不是1
b)带参数的宏替换
预处理指令的形式为：
#define 标识符(标识符,标识符,...,标识符) 单词串
“标识符(标识符,标识符,...,标识符)”是被定义的宏，()外面的标识符称为宏名，()中的标识符是宏的形式参数；宏名与其后的()之间不能有空白符。
例如：
#define max(a,b) ((a)>(b)? (a): (b))
♦操作符#和##
操作符#把其后的串变成双引号包围的串；
操作符##把两个标志符拼在一起，形成一个新的标识符
#define str(expr) #expr
#define cat(x,y) x ## y
int ab=12;
printf(str(hello world!)); // 会被替换成 printf("hello world!");
printf("ab=%d\n", cat(a,b)); // 会被替换成 printf("ab=%d\n", ab); 输出 ab=12
♦宏替换时的顺序
#include <stdio.h>
#define f(a,b) a##b
#define g(a) #a
#define h(a) g(a)
int main()
{
printf("%s\n", h(f(1,2)));
printf("%s\n", g(f(1,2)));
return 0;
}
输出结果是12和f(1,2)。为什么会这样呢，宏的解开不像函数，由里到外。
（1）在""内的宏名或宏参数名不被替换
（2）宏替换顺序：一个带参数的宏内部调用另一个宏，参数也是一个宏，则先替换外层的宏，再替换外层宏的参数，最后替换内层宏。
知道这些规则对于出现上面的结果就不难理解了。
温馨提示：在写带参数的宏替换指令时，推荐的做法时将单词串中的每一个参数都用()括起来，整个表达式也要用()括起来；否则，替换结果可能不是你想要的，例如：
#define sqr(x) x * x
// 如果程序中的宏的引用形式为
sqr(3.0+1.0); // 经预处理后会被替换为 3.0 + 1.0 * 3.0 + 1.0
结果与你的原意(3.0+1.0)*(3.0+1.0)不等价
c)取消宏定义
#undef 标识符
会使宏名标识符失去定义。如果#undef 一个没有定义过的标识符 也不会引发错误。
4.文件包含
#include <filename> // 引用标准库的头文件(编译器将从标准库目录开始搜索)
#include "filename" // 引用非标准库的头文件(编译器将从用户的工作目录开始搜索)
#include 标识符 // 标识符是由#define 定义的<filename>或"filename"的宏名
5.条件编译
条件编译指令格式如下：
if-line 正文
[#elif 常量表达式 正文]
...
[#else 正文]
#endif
if-line为下面中的任意一种形式：
（1）#if 常量表达式
（2）#ifdef 标识符
（3）#ifndef 标识符
♦defined操作符用来判断标识符是否定义过。形式如下：
defined identifier
或
defined (identifier)
下面的
#ifdef identifier
#ifndef identifier
等价于
#if defined identifier
#if ! defined identifier
6.行控制
行控制指令有下列两种形式
（1）#line n "filename"
（2）#line n
行控制预处理功能为其他产生C源程序的预处理程序（例如数据库系统中的宿主C预编译程序）在跟踪被处理程序（例如被宿主C预编译程序处理的扩展名为.pc的预编译源程序）的行号时提供方便，便于最终用户的源程序查错和该错。它会使编译器相信n（十进制正整数）为下一个源程序行的行号，“filename”会被当作当前文件名。
7.生成错误
#error error_messageopt
让编译器输出错误信息error_message
8.Pragmas
#pragma token-sequenceopt
#pragma是编译程序实现时定义的指令，它允许由此向编译程序传入各种指令。例如，一个编译程序可能具有支持跟踪程序执行的选项，此时可以用#pragma语句选择该功能。编译程序忽略其不支持的#pragma选项。#pragma提高C源程序对编译程序的可移植性。
9.空指令
形如
#
没有任何作用
10.预定义宏
C语言规范了5个固有的预定义宏，他们分别是
__LINE__ 当前源程序的行号
__FILE__ 正在编译的程序的文件名
__DATE__ 编译的日期字符串，形如"Mmm dd yyyy"
__TIME__ 编译的时间字符串，形如"hh:mm:ss"
__STDC__ 如果__STDC__的内容是十进制常数1，则表示编译程序的实现符合标准C
