有趣的C语言预处理

huangxiaohang

目前我并没有windows软件编写经验，对C语言的应用也仅限于各种单片机的编程，所以对预处理的理解也只限于单片机程序上。不过我想，C语言是ANSI的，所以这个总结也算是很全面了吧。

#define和#include是最常用的预处理，单片机程序不用其他预处理也完全可行。所以初学者并不深究预处理的应用。

我也只是初学者而已，但是发现预处理可以用简便的语句实现很强大的功能，真的很有趣，于是小小研究了一下。

分类解释

在编译器编译之前，会首先搜索预处理指令，按照指令完成编译，预处理又分为：文件包含、条件编译、布局控制(杂注)和宏替换。

文件包含：

#include""和#include<>，前者是和该c文件相同目录下的.h，如 #include "os_cfg.h" ，或指明路径的.h，如 #include "\software\ucos-ii\source\ucos_ii.h" ；
后者是编译器系统路径中的.h，一般C语言标准库函数在编译器里集成，如 #include <stdio.h> 。

只要包含了.h，而.h里有函数声明（或变量、结构体实例），那么不论这个函数（变量、结构体实例）在那个.c文件里定义的，都可以在主C文件中使用。
对于函数，可以按功能分类成各种模块，集合在一起写成一个.c文件，然后作同名的.h给出函数声明，如果模块太多，也可以再用一个.h来包含各模块的.h，uCOS-II中的includes.h就是这样。
对于变量，C模块中的全局变量只对该模块有效，如果想要被其他C文件访问，就得在.h里声明，如果主C包含了这个.h，那么此变量就成了真正全局的了。
对于结构体实例，其结构的定义可以放在.h里,（如果不需要到处定义很多实例放在c里也可以），实例定义在c里，而声明放在.h里，这样就到处可用此实例了。

#include 的对象直接被插入到了该位置，所以可能出现#include重复甚至嵌套，用#ifndef...#define...代码...#endif的方法可以保证重复包含的.h那个只在第一次出现时编译.


条件编译：

上面的#ifndef就是条件编译的一种。条件编译主要用于跳过某些代码不编译，这样可以用来写一个C文件，但是适应不同硬件版本，或者可采用不同算法。我就经常用多种算法写同一个功能，#define method 1,#if methof==1...#endif, #if method ==2...#endif
Protothread的神奇功能就是用宏和条件编译来实现的。举个例子：
#define     LC_INIT(s)   s = 0;
#define     LC_RESUME(s)   switch(s) { case 0:
#define     LC_SET(s)   s = __LINE__; case __LINE__:
#define     LC_END(s)   }  
#define     PT_BEGIN(pt) { char PT_YIELD_FLAG = 1; LC_RESUME((pt)->lc)

每个线程执行一次 PT_BEGIN(pt)，这样就创建了一个switch，一开始 pt->lc=0, PT_BEGIN(pt)之后继续执行语句（本protothread的语句，一般是while（1）），执行到PT_WAIT_UNTIL(pt, condition)之类会调用LC_SET((pt)->lc);然后return，于是pt->lc记录了行号，创建了case:,下次进到线程之直接走 LC_RESUME(s)里的switch到上次的位置


布局控制/杂注：

主要是#pragma，从实用的角度讲，就是编译器为了简化用户操作，给用户提供了一些命令，不同编译器是不一样的，比如，IAR EW430就可以直接定义中断函数而不用管中断向量表在哪儿。（比如ARM7就要编译前手动改程序段的中断向量表，DSPF2812就要用程序指令改数据段的中断向量表，而51则由keil自动放置中断跳转指令。）
#pragma vector=PORT1_VECTOR
__interrupt void Port_1(void)
{
//code
}
编译器会自动给中断函数指定中断向量。

宏替换：

宏函数其实可以巧妙的代替函数，尤其是很短又没有局部变量的一些语句，还可以代换很多复杂的格式，如
#define F "%6.2f"
#define F3 F "\t" F "\t" F"\t\n"
用函数printf（F3,a,b,c),可以同时指定a,b,c 的格式

其他：

预定义标识符
为了处理一些有用的信息，预处理定义了一些预处理标识符，虽然各种编译器的预处理标识符不尽相同，但是他们都会处理下面的4种：
__FILE__ 正在编译的文件的名字
__LINE__ 正在编译的文件的行号
__DATE__ 编译时刻的日期字符串，例如： "25 Dec 2000"
__TIME__ 编译时刻的时间字符串，例如： "12:30:55"

weifeng530

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minnuli

不错，