前置處理功能, 使用#define指令, 使用#include指令, 使用條件式編譯指令

1. 應用前置處理
 前置處理功能
 使用#define指令
 使用#include指令
 使用條件式編譯指令
Revised on July 18, 2021

2. Make
each
day
count
 編譯器在進行程式編譯之前，會先處理以#開頭的命令，之後再將處理
結果與程式⼀起進行編譯，稱為前置處理
 這些以以#開頭的命令並不是C語言敘述，又在程式編譯之前就被處理，
之為前置處理指令
 C 語言前置處理功能包括下列三種
 引入檔案
 使用 #include 前置處理指示詞引入指定標頭檔 (header file)
 定義巨集
 使用 #define 前置處理指示詞，將程式中之常值或程式碼以巨集名稱取
代，直到使用 #undef 前置處理指示詞解除
 條件編譯
 使用 #if、#elif、#endif 前置處理指示詞，產生適合執行環境的指令敘述
前置處理 1/2
2

3. Make
each
day
count
 使用前置處理器具有下列優點
 提高程式的可讀性
 使用前置處理指示詞可使程式碼更簡潔，提高程式可讀性。例如
#include前置處理指示詞，可以取代⼀⻑串標頭檔內容；使用 #define
定義符號常數，可方便閱讀及維護程式
 提高執行效率
 前置處理器執行後，會將程式中常數、字串、巨集名稱，用其內容取代，
程式執行時就不用再轉換，所以執行速度較快
 適合開發大型程式
 使用條件式編譯前置處理指示詞，可以依據環境執行不同的敘述，避免
產生錯誤
前置處理 2/2
3

4. Make
each
day
count
 #define 前置處理指示詞可以使用有意義的巨集名稱來代替常用的常值
或程式區塊，語法如下：
#define 巨集名稱 常值
#define 巨集名稱 (運算式)
#define 巨集名稱(引數列) (運算式)
 定義常值
#define PI 3.14159
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define AUTHOR "wu, shyishiou"
#define BOOKS "書名：%s tt 作者：%s t 出版社：%s n"
 已定義常值可使用#undef取消定義
 定義無引數的巨集指令
#define DAY_SECONDS (60 * 60 * 24)
#define前置處理指示詞 1/4
4

5. Make
each
day
count
 定義含引數的巨集指令
#define PI 3.14159
#define CIRCLE_AREA(r) (double)(PI * r * r)
#define MAX(x, y) (x > y? x : y)
#define ABS(x) ((x < 0)? –x : x)
 巨集指令處理
#define MAX(x, y) (x > y? x : y)
int main(int argc, char** argv) {
printf("%d", MAX(3, 5));
printf("%f", MAX(5.3, 4.2));
}
經過前置處理，所有巨集名稱被置換為對應的運算式
int main(int argc, char** argv) {
printf("%d", (3 > 5? 3 : 5));
printf("%f", (5.3 > 4.2? 5.3 : 4.2));
}
#define前置處理指示詞 2/4
5

6. Make
each
day
count
 如果巨集定義內容太⻑時，可以在行尾使用反斜線 () 換行
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define LEAP_YEAR(x) x % 400 == 0 ||
x % 4 == 0 && x % 100 != 0
void test_macro2(void){
short year = 1;
while (year) {
printf("輸入⻄元的年代(0代表結束)：");
scanf("%d", &year);
if (year) {
if (LEAP_YEAR(year))
printf("⻄元%d為潤年n", year);
else
printf("⻄元%d為平年n", year);
}
}
}
#define前置處理指示詞 3/4
6

7. Make
each
day
count
 巨集指令則是每⼀個出現巨集指令處都會被置換為巨集定義內容，因
此程式碼會變⻑；由於沒有參數傳遞及回傳作業，執行效能較函式高
 巨集則不會檢查參數資料型別，雖不利程式除錯，但使用較具彈性
#define MAX(x, y) (x > y? x : y)
printf("%d", MAX(3, 5));
printf("%f", MAX(5.3, 4.2));
 經過前置處理後，程式碼如下
printf("%d", (3 > 5? 3 : 5));
printf("%f", (5.3 > 4.2? 5.3 : 4.2));
巨集指令與函式比較 1/2
7

8. Make
each
day
count
 函式不管呼叫幾次，都是共用同⼀份函式定義指令敘述；
 編譯器在編譯函式呼叫指令時，會檢核引數數目及資料型別，較有利
於程式除錯。若引數不同就必須定義不同的函式
int imax(int x, int y) {
return (x > y? x : y);
}
float fmax(float x, float y) {
return (x > y? x : y);
}
printf("%d", imax(3, 5));
printf("%f", fmax(5.3, 4.2));
 簡單的運算適合使用巨集，而功能複雜的迴圏、條件式運算等，不容
易定義成巨集，就必須靠函式來實現
巨集指令與函式比較 2/2
8

9. Make
each
day
count
 已完成測試又經常使用的巨集，可以將這些巨集單獨儲存成標頭檔，
新的程式只要以#include前置處理指示詞含入標頭檔就能直接使用
 #include前置處理指示詞語法如下：
#include <標頭檔名稱.h>
 到系統預設的資料夾尋找指定的標頭檔，通常是用來含入標準標頭檔
#include "標頭檔名稱.h"
 先到原始程式檔資料夾中尋找指定的標頭檔，若找不到再到系統預設的資料夾尋找
指定的標頭檔，通常是用來含入自定標頭檔
#include "路徑標頭檔名稱.h"
 先到指定資料夾尋找指定的標頭檔，若找不到再到系統預設的資料夾尋找指定的標
頭檔，通常是用來含入自定標頭檔
#include前置處理指示詞 1/2
9

10. Make
each
day
count
--- define.h檔 ---
#define PI 3.14159
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define AUTHOR "wu, shyishiou"
#define CAUTHOR "吳錫修"
#define BOOKS "書名：%s tt 作者：%s t 出版社：%s n"
--- test_define.c檔 ---
#include "define.h"
void test_include(void) {
printf(BOOKS, "MASM 6.X組合語言程式設計", CAUTHOR, "松崗");
}
#include前置處理指示詞 2/2
10

11. Make
each
day
count
 編譯時預設會編譯全部的程式碼，我們可使用條件式編譯前置處理指
示詞，使編譯器依據指定的條件，編譯或不編譯部份敘述，如此⼀來，
程式將會更有彈性
 #ifdef 及 #ifndef 條件編譯結構
 程式中巨集如果重複定義，或未定義就呼叫使用都會造成錯誤
 使用 #ifdef …#else…#end 結構可以判斷巨集是否已定義完成，來分別執
行不同的敘述
 #ifdef 可以認為是 #if defined 的縮寫
#ifdef _DEBUG
printf("正在使用 Debug 模式编译程序...n");
#else
printf("正在使用 Release 模式编译程序...n");
#endif
條件式編譯前置處理指示詞 1/5
11

12. Make
each
day
count
 使用 #ifndef …#else…#end 結構可以判斷巨集是否還未定義，來分別執行
不同的敘述
#define PI 3.14
#ifndef PI
#define PI 3.14159
#endif
條件式編譯前置處理指示詞 2/5
12

13. Make
each
day
count
#include <stdio.h>
#define DEBUG
void test_preprocess(void){
int i, sum = 0;
#ifdef DEBUG
printf("debugingn");
#endif
#ifndef DEBUG
printf("no debugingn");
#endif
#ifdef WINDOWS
printf("windows coden");
#elif defined(UNIX)
printf("unix coden");
#endif
條件式編譯前置處理指示詞 3/5
13

14. Make
each
day
count
for (i = 0; i <= 5; i++){
#ifdef DEBUG
printf("%2d + %2d = %2dn", sum, i, sum + i);
#endif
sum = sum + i;
}
printf("sum = %dn", sum);
}
條件式編譯前置處理指示詞 4/5
14

15. Make
each
day
count
#define MY_PRINTF_VERSION 1
#if !defined(MY_PRINTF_VERSION)
#define MY_PRINTF_VERSION 1
#endif
#if MY_PRINTF_VERSION == 1
void printf(char* str) {
...
}
#elif MY_PRINTF_VERSION == 2
int printf(char* fmt, char* args, ...) {
...
}
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str) {
...
}
#endif
條件式編譯前置處理指示詞 5/5
15