常用C/C++预处理指令详解

什么是预处理指令？

C/C++语言中，预处理指令是用于在实际编译前对代码进行预处理的指令。预处理器会在实际编译之前对指令进行展开、替换和操作。

常用预处理指令

#define

#define指令是预处理中定义宏的指令，通过这个指令可以方便地定义常量、函数和表达式等。语法为#define 宏名 宏值，其中宏名为任意字母、数字、下划线组成的组合，常用于定义一个常量。例如：

#define PI 3.14

在程序中，可以直接使用PI作为常量3.14的替代。

#ifdef

#ifdef指令是预处理中条件编译的指令，用于判断某个宏是否已经被定义过。语法为#ifdef 宏名。当宏名已经被定义过时，条件成立，指令块将被编译，否则指令块将被忽略。例如：

#ifdef DEBUG
    printf("Debug mode is enabled.\n");
#endif

上述代码中，当宏DEBUG被定义时，条件成立，printf语句将被编译。

#ifndef

与#ifdef相似，#ifndef也是预处理中条件编译的指令，用于判断宏是否未被定义。语法为#ifndef 宏名。当宏未被定义时，条件成立，指令块将被编译，否则指令块将被忽略。例如：

#ifndef PI
#define PI 3.14
#endif

在上述代码中，当宏PI未被定义时，条件成立，#define指令被执行并定义常量PI为3.14。

#include

#include指令是预处理中引用头文件的指令，用于将其他文件中的声明引入到当前文件中。语法为#include <头文件名>或#include "头文件名"。其中，<>包含的头文件是系统头文件，而""包含的头文件是用户自己编写的头文件。例如：

#include <stdio.h>
#include "myheader.h"

上述代码中，<stdio.h>为C语言标准头文件，而"myheader.h"为用户自己编写的头文件。

示例

示例1：使用#define定义常量

#include <stdio.h>

#define PI 3.14

int main()
{
    float radius = 10;
    float area = PI * radius * radius;
    printf("The area of a circle with radius %f is %f.\n", radius, area);
    return 0;
}

在上述代码中，常量PI被定义为3.14后，可以直接使用PI作为常量3.14的替代。

示例2：使用#ifndef的条件编译

#include <stdio.h>

#ifndef MAX_NUM
#define MAX_NUM 100
#endif

int main()
{
    int array[MAX_NUM];
    for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    {
        array[i] = i;
    }
    for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++)
    {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

在上述代码中，当宏MAX_NUM未被定义时，条件成立，#define指令被执行并定义常量MAX_NUM为100。后续使用MAX_NUM定义了存储整数数组大小的常量，定义一次后可以全局使用。当宏MAX_NUM被定义时，#ifndef条件不成立，#define指令将被跳过，不会对程序造成影响。