9.1 概述(课件）-高二《程序设计基础》同步教学（人民邮电版）

第9章编译预处理、结构体和共同体 概述 9.1 编译预处理 9.2 结构体 9.3 共同体 9.4 对于一个C程序来讲，不仅要求程序能实现要实现的功能，而且还要力求程序最优化。例如要结构简明，可读性好；少量的改动就能满足不同的要求，适应性强；占用内存空间少，内存开销小等。本章将介绍编译预处理、结构体和共同体等知识，使用这些知识可以进一步优化程序的设计环境，编写出更加清晰、通用、紧凑和高效的程序。 【学习目标】 ·　掌握有关编译预处理的知识 ·　掌握对简单的结构体的运用 ·　了解有关共同体的知识 9.1 概述 编译预处理是指在编译C语言程序之前，预先对以“#”开头的命令行所指定的标识符、常量、表达式或文件等进行处理，目的在于帮助用户设计出易读、易改、易移植的程序。在程序设计中合理地使用预处理，可大大提高程序的执行效率。 结构体和共同体都是C语言中典型的复杂数据类型，与数组一样也包含多个数据“成员”；但是与数组不同的是，结构体和共同体中的数据成员可以分属于不同的数据类型，这样为程序设计提供了更加丰富的手段。 结构体与共同体的区别在于：结构体把几种不同类型的数据组成1个整体，其中每个成员都要分别占用独立的内存空间；而共同体是把几种不同类型的数据存放到同一段内存单元中，每一时刻只有1个数据有效，它比前者节约内存空间，但每一时刻只有1个数据可使用。 9.2 编译预处理 严格地说，预处理命令并不是C语言本身的组成部分，而是为了方便用户，ASCII标准规定可以加入到C源程序中的命令。一般用户编写程序都要经过如下3个步骤才能实现其功能： ·　编译预处理； ·　编译； ·　链接。 编译预处理的作用是将预处理名（宏名）中所包含的内容用文件、字符串等代替。此外，使用条件编译可以对程序中的代码行有选择性地进行编译。 例如，若程序中有代码“#include<stdio.h>”，则它表示使用文件“stdio.h”中的全部内容代替该命令。1个预处理命令可以写在程序中的任何位置，且从书写位置开始到文件结束有效，但通常的做法是写在程序的开头，以保持程序结构的清晰，增强程序的可读性。 只有正确区分编译预处理命令和C语句、正确区分程序的预处理过程和编译过程，才能正确使用编译预处理命令。能否使用编译预处理命令是C语言与其他高级语言的一个重要区别，C语言提供预处理功能主要有以下3种： ·　宏定义； ·　条件包含； ·　条件编译。 1．宏定义 宏定义也称宏替换，是一种以“#define”开头的命令，其基本功能是用1个标识符来代表1个常数或一段程序代码。宏定义有两种形式：带参数的宏和不带参数的宏。 （1）不带参数的宏 基本格式： #define 宏名 宏体 例如：#define PI 3.1415926 （2）带参数的宏 基本格式： #define 宏名（参数1,参数2……） 宏体 例如：#define S(r) PI*(r)*(r) （3）不带参数的宏的执行 程序中以“宏名”形式出现的内容都用“宏体”代替（引号中的内容除外）。 例如，有以下定义： #define PI 3.1415926 则在程序中所有的符号“PI”都用3.1415926来代替。 （4）带参数的宏的执行 对于带有参数形式的“宏”，其功能得到了增强，其用法与函数相似。在处理带参数的“宏”时，系统分两步执行，即先用宏体替换掉宏名，再用参数的实际值替换掉参数。 2．文件包含 文件包含是指在程序中通过“#include”命令将另一个文件的全部内容嵌入到本程序中来。而使用条件编译可以对程序中的代码行进行选择性编译。 文件包含主要有以下两种格式。 ·　#include<文件名>：使用这种格式时，系统将到存放C语言库函数头文件所在的目录中查找要包含的文件。 ·　#include"文件名"：使用这种格式时，系统先到用户保存C程序文件的当前目录中寻找要包含的文件，如果找不到，再到存放C语言库函数头文件所在的目录中查找要包含的文件。 $