一、程序的翻譯和執(zhí)行環(huán)境

2.構(gòu)建我們的main函數(shù)
在ANSI C的任何一種實現(xiàn)中，存在兩個不同的環(huán)境。
第一種是翻譯環(huán)境，在這個環(huán)境中源代碼被轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機器指令。
第二種為運行環(huán)境，他用于實際執(zhí)行代碼。

翻譯環(huán)境有有一下幾步操作：

經(jīng)過匯編過程生成目標(biāo)文件，在經(jīng)過鏈接完成翻譯環(huán)境的工作，生成一個可執(zhí)行程序文件。
當(dāng)有多個源文件時：
鏈接器的目的是把多個源文件生成的目標(biāo)文件進行整合，從而形成一個單一而完整的可執(zhí)行程序。
鏈接器也會引入標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)庫中任何被改程序所用到的函數(shù)，而且他還可以搜索程序員個人的程序庫，將其需要的函數(shù)也鏈接到程序中。

我們用Linux系統(tǒng)來具體的演示一下每個階段：
下面一串代碼為我們測試使用的代碼：

#include<stdio.h>
#define MAX 10
int main()
{
	int a = MAX;//給a賦值
	printf("%d", a);
	return 0;
}

預(yù)編譯階段：

gcc -E test.c > test.i//將test.c進行預(yù)編譯，并把編譯的內(nèi)容重定向到test.i中

我們發(fā)現(xiàn)里面的MAX變?yōu)槲覀兯x的10，且沒有我們的注釋，代碼量也從8行變?yōu)?00多行，這是對include頭文件的包含造成的。
編譯階段：

gcc -S test.i > test.s//將test.i進行編譯，并把編譯的內(nèi)容重定向到test.s中

這是在Linux下進行匯編的結(jié)果。

我們也可以直接在VS上查看匯編代碼：

匯編：

gcc -c test.s > test.o//將test.s進行匯編，并把編譯的內(nèi)容重定向到test.o中

進行匯編是將匯編語言轉(zhuǎn)化為.o（Windows下為.obj）目標(biāo)二進制文件，且文件不可執(zhí)行。
最后進行：

gcc test.o -o test//生成test的可執(zhí)行程序，-o代表對生成的可執(zhí)行程序進行命名

ls顯示當(dāng)前目錄的文件，./test為執(zhí)行該程序。
運行環(huán)境：
程序的執(zhí)行過程：
1.程序必須載入內(nèi)存中。
2.程序執(zhí)行開始，進行main函數(shù)調(diào)用。
3.開始執(zhí)行程序代碼。這個時間程序?qū)⑹褂靡粋€運行時堆棧（stack），用來存儲函數(shù)的局部變量和返回地址。程序同時也可以使用靜態(tài)（static）內(nèi)存，用來存儲他們的值
4.終止程序。正常終止main函數(shù)，或者程序異常終止。

二、預(yù)定義符號的介紹

1.預(yù)定義符號

__FILE__ //進行編譯的源文件
__LINE__ //文件當(dāng)前行號
__DATE__ //文件被編譯日期
__TIME__ //文件被編譯時間

這些預(yù)定義符號都是語言內(nèi)置的。
例如：

int main()
{
	printf("file:%s\nline:%d\ndata:%s\ntime:%s", __FILE__, __LINE__, __DATE__, __TIME__);
	return 0;
}

2.#define

語法：

#define name stuff

例如：

#define MAX 10
#define un unsigned //為unsigned創(chuàng)建一個更簡短的名字

替換規(guī)則：
在程序中拓展#define定義符號和宏時，需要一下幾個步驟：
1.調(diào)用宏時，先對參數(shù)進行檢查，看是否包含任何由#define定義的符號，如果有，它們首先被替換。
2.替換的文本隨后被插入到程序中原來的位置
3.最后再次對文本進行掃描，重復(fù)1，2過程。
注意：
1.宏參數(shù)和#define定義中可以出現(xiàn)其他#define定義的變量。對于宏來說，不能出現(xiàn)遞歸。
2.當(dāng)預(yù)處理器搜索#define定義的符號時，字符串常量的內(nèi)容并不被搜索。
下面我們看幾個宏的錯誤示例：

#define MAX = 10 //多了一個等號
#define MIN 1;//多了一個分號
#define ADD(x,y) x*y//x*y沒有加括號，正確應(yīng)為（x）*（y）
int main()
{
	int a = MAX;
	int b = MIN;
	ADD(5 + 1, 6 + 1);
	return 0;
}

讓我們看看進行預(yù)編譯后的結(jié)果吧：

我們可看出對a進行賦值時多了一個等號，對b賦值時末尾多一個分號，進行宏替換的x和y的運算順序也和我們所想的不一樣。
宏是替換，使用宏要注意宏所編寫的是否正確。
帶副作用的宏參數(shù)：
當(dāng)宏參數(shù)在宏的定義中出現(xiàn)超過一次的時間，如果參數(shù)帶有副作用，那么使用這個宏可能會出現(xiàn)危險，導(dǎo)致不可預(yù)測的后果。副作用就是表達式求值的時間出現(xiàn)的永久性效果。例如：

x+1;//不帶副作用
x++;//帶副作用

下面我們用一個具體例子來看下結(jié)果：

#define MAX(X,Y) ((X)>(Y)?(X):(Y))
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 11;
	int max = MAX(a++, b++);
	printf("%d\n", max);
	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);
	return 0;
}

我們看到a和b的值發(fā)生了變化。這就是副作用宏。
#undef：用來移除一個宏定義。。

3.宏和函數(shù)的比較

上面宏定義的運算我們?yōu)槭裁床挥煤瘮?shù)來執(zhí)行呢？原因有一下兩個方面：
1.用于調(diào)用函數(shù)和函數(shù)返回的代碼的時間可能比執(zhí)行這個代碼所需更多時間。所以宏比函數(shù)在程序的規(guī)模和速度上更勝一籌。
2.函數(shù)的參數(shù)必須要指明特定的類型。而宏可以適用于任何類型。宏是和類型無關(guān)的。
宏和函數(shù)相比劣勢也很明顯：
1.每次使用宏時，需要進行宏替換，如果宏比較長，則可能大幅增加程序的長度。
2.宏是無法調(diào)試的
3.宏是和類型無關(guān)的，也就不夠嚴(yán)謹(jǐn)
4.宏可能帶來運算符優(yōu)先級的問題，導(dǎo)致程序出錯。
命名約定：
一般來說函數(shù)和宏使用語法很相似。所以語言本身無法幫我們區(qū)分。所以出現(xiàn)了命名約定。宏名全部為大寫，函數(shù)名不要全部大寫

4.條件編譯

在編譯一個程序的時間如果我們要將一條語句（一組語句）編譯或者放棄是很方便的。因為我們有條件編譯指令。比如：用來調(diào)試的代碼，頭文件是否包含等。
1:

#if 常量表達式
	//。。。。
#endif
//常量表達式由預(yù)處理器求值
#define __DEBUG__ 1
int main()
{
	int a = 0;
	#if __DEBUG__
	a = 10;
	#endif
	printf("%d", a);
	return 0;
}

2:多個分支的條件編譯條件

#if 常量表達式
	//。。。。
#elif 常量表達式
//。。。。
#endif

用法和上面相同。
3.判斷是否被定義

#if defined(symbol)
#ifdef symbol

#if !defined(symbol)
#ifdef symbol

判斷是否被定義通常用于判斷是否重復(fù)包含頭文件，#pragma once和判斷是否被定義類似。

總結(jié)

預(yù)處理可以改變程序設(shè)計環(huán)境，提高編程效率。所以學(xué)好預(yù)處理可以對我們起到錦上添花的作用。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-478643.html

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