项目七 预处理（课件）-《 C语言程序设计》同步教学（电子工业出版社）

项目七 预处理 1 C语言程序设计基础 知识目标 了解预处理 掌握宏定义的用法 掌握文件包含的用法 掌握条件编译的用法 技能目标 学会使用宏定义的用法 学会使用文件包含的用法 学会使用文件包含的用法 学会使用条件编译的用法 思政目标 通过案例弘扬奥林匹克运动精神，培养学生不畏艰难，勇于挑战自我的拼搏精神。 结合国家实时热点，培养学生爱国情怀 2 任务1 ——预处理定义 基础篇 3 以#号开头的命令称为预处理命令。预处理命令的作用不是实现程序的功能，而是给C语言编译系统提供信息，通知C编译器对源程序进行编译之前应该做哪些预处理工作。C语言中预处理功能主要包含：宏定义、文件包含和条件编译等。 预处理——基础篇 4 任务2 ——宏定义 基础篇 5 语法格式如下： #define 标识符 字符串 #define：用于标识一个宏定义； 标识符：表示宏名； 字符串：表示宏体，可以是常量、表达式等。 预处理——基础篇 2.1不带参数的宏定义 6 【例7-1】打印最近一次冬奥会的举行时间（使用宏定义）。 【解题思路】使用define定义一个常量2022，表示最近一次冬奥会的举行时间，然后打印输出。 预处理——基础篇 7 【程序代码】 预处理——基础篇 8 【运行结果】 预处理——基础篇 9 注意： (1)在使用宏定义时，必要时需要加上括号。 (2)宏定义末尾不用加分号。 预处理——基础篇 10 【例7-2】以下程序的输出结果是什么？ 预处理——基础篇 11 【运行结果】 预处理——基础篇 12 【程序分析】 程序运行结果为什么不是9而是7呢？这是因为，a=W*3，将W进行替换后为a=1+2*3，从而计算结果a=7。 如果要使得a=9，需要将宏定义改为： #define W (1+2) 这样替换后，a=(1+2)*3，计算结果则为9。 预处理——基础篇 13 取消宏定义： 其语法格式如下： #undef 宏名称 预处理——基础篇 14 【例7-3】以下程序的输出结果是什么？ 预处理——基础篇 15 【运行结果】 第7行报错：'OG' undeclared。 【程序分析】 程序第6行使用了#undef取消了宏OG，因此在第6行以后当再次使用宏OG时，则宏OG就不存在了，从而会报错。 预处理——基础篇 16 语法格式如下： #define 标识符(参数1,参数2,…) 字符串 预处理——基础篇 2.2带参数的宏定义 17 【例7-4】定义一个宏用于计算正方形面积。 【解题思路】定义一个带参数的宏定义，计算正方形面积。 预处理——基础篇 18 【程序代码】 预处理——基础篇 19 【运行结果】 带参数的宏定义与函数很相似，但最本质的区别是： 宏定义仅仅是字符串的替换，不会对表达式进行计算； 函数是一段可以重复使用的代码，会被编译，会给它分配内存，每次调用函数，就是执行这块内存中的代码。 预处理——基础篇 20 【例7-5】请看以下两个程序的输出结果？ 【程序一】 【程序二】 预处理——基础篇 21 【程序分析】 程序一使用函数，先计算出++x等于6，然后再计算绝对值，最后结果为6； 程序二使用宏定义，进行替换后为((++x) >= 0 ? (++x) : -(++x))，首先进行(++x)>=0判断，这时x的值为6，然后再次执行(++x)操作，x的值变为7。 由此可见，宏和函数只是在形式上相似，本质上是完全不同的。 预处理——基础篇 22 任务3 ——文件包含 23 它的作用是将一个源程序文件包含到另一个源程序文件中。 其语法格式有以下两种： #include <文件名> #include “文件名” 使用< >时，C编译系统将在系统指定的路径下搜索尖括号中的文件； 使用“ ”时，系统首先会在用户当前的工作目录中搜索双引号中的文件，如果找不到，再按系统指定的路径进行搜索。 预处理——基础篇 24 【例7-6】自己定义头文件，打印2021年是中国共产党成立多少周年。 【解题思路】自己定义一个头文件，其中使用宏定义，在.c文件中调用自己编写的头文件。 预处理——基础篇 25 【程序代码】 文件7-6.h: 文件7-6.c: 预处理——基础篇 26 【运行结果】 预处理——基础篇 27 多个C语言文件该如何去编写？ 预处理——基础篇 28 【例7-7】一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。请编写程序计算今年还剩下多少天？ 【解题思路】首先，让用户输入当前的时间，由于每个月份的天数不一样，且存在闰年和平年，闰年的2月份有29天，平年的2月份有28天，因此需要根据是否是闰年调整2月份的日期。在这里我们使用三个文件来实现该功能，分别是：date.h、date.c和main.c 预处理——基础篇 29 【程序代码】 文件date.h: 预处理——基础篇 30 文件date.c: 31 文件main.c: 32 【运行结果】 预处理——基础篇 33 任务4 ——条件编译 进阶篇 34 【例7-8】文件之间重复包含问题。 foo.h： foo2.h： main.c： 预处理——进阶篇 35 【运行结果】 程序报错：redefinition of 'a’ 【程序分析】 该程序在编译时会报错，是因为虽然在foo2.h文件中没有定义变量a，但是该文件引用了foo.h文件，经过预处理之后，在foo2.h中则会出现int a =100语句，那么在main.c中既引用了foo.h文件又引用了foo2.h文件，经过预处理之后，会有两条int a = 100语句，从而会报错变量a被重复定义。 函数——进阶篇 36 条件编译： 是指预处理器根据条件编译指令，有条件地选择源程序代码中的一部分代码作为输出，送给编译器进行编译。主要是为了有选择性地执行相应操作，防止宏替换内容（如文件等）的重复包含。 函数——进阶篇 37 语法格式如下： #if 常数表达式 程序段1 #else 程序段2 #endif 当条件为真时，则对程序段1进行编译；否则，对程序段2进行编译。 预处理——进阶篇 4.1#if/#else/#endif指令 38 【例7-9】使用#if、#else、#endif实现C语言跨平台，对Win32和X64平台的支持。 【解题思路】先定义两个宏定义，分别表示Win32和X64，然后再定义一个宏，选择一个环境平台，通过#if、#else、#endif指令打印当前支持的平台。 预处理——进阶篇 39 【程序代码】 预处理——进阶篇 40 【运行结果】 预处理——进阶篇 41 #ifdef指令用于判断某个宏是否被定义。 其语法格式如下： #ifdef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif 如果宏名已被定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。 预处理——进阶篇 4.2#ifdef指令 42 【例7-10】使用#ifdef指令判断是否输出调试信息。 【解题思路】通过#ifdef来判断是否定义宏DEBUG，如果定义了该宏，则输出调试信息，否则，不输出调试信息。 预处理——进阶篇 43 【程序代码】 预处理——进阶篇 44 【运行结果】 预处理——进阶篇 45 #ifndef指令用于判断某个宏是否未被定义。 其语法格式如下： #ifndef 宏名 程序段1 #else 程序段2 #endif 如果宏名未被定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。 预处理——进阶篇 4.3#ifndef指令 46 【例7-11】使用#ifndef指令判断是否输出调试信息。 【解题思路】通过#ifndef来判断是否未定义宏DEBUG，如果没有定义该宏，则不输出调试信息，否则，输出调试信息。 预处理——进阶篇 47 【程序代码】 预处理——进阶篇 48 【运行结果】 预处理——进阶篇 49 【例7-12】使用#ifndef指令对例7-8代码进行改正。 文件foo.h： 预处理——进阶篇 50 【运行结果】 预处理——进阶篇 51 任务5 ——学生信息管理系统 提高篇 52 【管理系统6-1】由于编辑选项中，录入学生信息以及编辑学生信息均需要输入学生成绩，因此在项目中创建utils.h头文件，在该文件中定义inputScore()函数，用于输入学生的成绩。 预处理——提高篇 53 【程序代码】 utils.h： 预处理——提高篇 54 studentInfo.h： 55 【运行结果】 预处理——提高篇 56 谢谢观看 57 $$