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C语言常用的预处理指令丨条件编译

gowuye 2024-04-25 04:45 12 浏览 0 评论

前面学习过了 C 语言常用的三个预处理指令中的其中两个:文件包括指令(#include)和宏定义指令(#define)。

下面来看一看,C 语言的第三个常用预处理指令——条件编译指令。

1. 条件编译是什么

条件编译是指预处理器根据相关的条件编译指令,选择性将源代码中的部分代码送到编译器进行编译。

现在有着各式各类的操作系统,如 windows、mac、linux 等,手机都分安卓、iOS 等。有时候一套代码适应某个系统,但不代表着也完全适应另一个系统。所以,就需要编写不同的代码,来适应各类的系统。

因此,就会出现这种情况。有的代码对 iOS 有用,但是对安卓来说就是一堆垃圾。如果不管什么系统,一股脑把所有代码塞进去,只会是增加内存的开销,降低程序的效率。

而条件编译的出现,就可以按照条件选择性省略掉一部分无用的代码,生成不同的目标文件,从而提高了程序的可移植性和灵活性

同时,条件编译还有一个最大的作用,避免头文件重复引用的问题。头文件之间可能会存在互相包含的关系,如果不预先处理,是会让编译器产生报错的。

条件编译的指令有如下几个:

2. 条件编译的格式

接下来了解一下条件编译指令的主要格式:

第一种,#if-#elif-#else-#endif

#include<stdio.h>
#define AA 0
#define BB 1
int main(){
#if AA
  printf("1");
#elif BB
  printf("2");
#else
  printf("3");
#endif
  return 0;
}

运行结果:2

这种格式有点类似于判断结构中的 if-else 条件语句,但又有着本质的区别。

一个是预处理指令,一个是编译语句,执行的阶段不同;编译器所要处理的代码量也不一样。

第二种,#ifdef-#endif

#include<stdio.h>
#define AA 123;
#ifdef AA
#undef AA
#endif
int main(){
  int AA = 33;
  printf("%d", AA);
  return 0;
}

运行结果:33

#ifdef 是用来判断程序中是否已经定义了宏。如果已经定义了,那么就执行 #ifdef 到 #endif 之间的内容;没有定义,那么跳过这个内容。

例如:我想在下面的代码中使用 AA 这个标识符,但我不确定前面的内容(引用的头文件里面)中是否已经定义过标识符为 AA 的宏。

那我就可以用这个方法进行判断,如果已经定义了 AA 这个宏,那就删除这个宏名,解放出标识符。

第三种,#ifndef-#endif

#include<stdio.h>
#ifndef PI
#define PI 3.1415
#endif
int main(){
  printf("%f", PI);
  return 0;
}

运行结果:3.1415

#ifndef 用来判断,程序中是否没有定义名字为某个标识符的宏。如果没有,那就执行 #ifndef 到 #endif 之间的内容;如果已经定义了,那么就会跳过这个部分的内容。

这个方法最常用在头文件中,用来检测头文件是否被重复引用的问题。

// h1。h
#include "h2.h"
// h2.h
#include "h1.h"
// test.c
#include "h1.h"
#include "h2.h"
int main(){
  return 0;
}

运行结果:错误,包含文件太多。

在相关的头文件里面,添加上 #ifndef-#endif 条件编译,就可以避免这一错误。

// h1.h
#ifndef _H1_H_
#define _H1_H_
#include "h2.h"
// 头文件中的相关内容
#endif
// h2.h
#ifndef _H2_H_
#define _H2_H_
#include "h1.h"
// 头文件中的相关内容
#endif

值得注意的是:无论是哪一种条件编译的格式,最终都要有一个 #endif 指令表示该条件编译已经结束了。如果没有,就会产生错误。

3. 条件编译和条件语句的区别

3.1 运行阶段

条件编译是属于预处理指令,而预处理指令相当于是文本替换的作用。因此,条件编译是在预处理阶段,将满足条件的代码送到编译器进行编译。

而条件语句是属于语句,是在编译后,程序运行时才开始执行判断。

3.2 编译的代码量

条件编译只会将满足条件的部分代码送到编译器,而不满足条件的代码就会被清理掉。

条件语句则是全部的代码都要进入编译器。

假设:有 40000 行的代码,其中 20000 行和 iOS 有关,另外 20000 行和安卓有关。如果使用条件语句,无论是 iOS,还是安卓,40000 行的代码都需要进入到编译器中编译后,然后再进行判断。

而条件编译只需要把相关的 20000 行代码送到编译器里面就可以,很大程度上节省了编译器的编译时间,减少内存的开销。

最后

以上就是关于 C 语言条件编译的内容。文中可能存在缺漏,或者错误的地方,敬请诸位指正,不胜感激。

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