[C]预处理指令

一、预处理指令在编译阶段就处理了，所以编译成才后运行的这个阶段已经是预处理后的结果，例如指令

#define BUFFSIZE 4096

的预处理方式是把代码出现有BUFFSIZE的地方都替换为4096；

下面的例子，test会正确打印BUFFSIZE，跟作用域无关：

#include <stdio.h>

void test(void);

int main(void)
{
    test();
    #define BUFFSIZE 4096
}

void test(void){
    printf("%d
", BUFFSIZE);//输出4096
}

反而跟编译顺序有关，把BUFFSIZE定义放在定义test的行数之下，编译器就会报错：

#include <stdio.h>

void test(void);
void test(void){
    printf("%d
", BUFFSIZE);
}

int main(void)
{
    test();
    #define BUFFSIZE 4096
}

报错：

c72.c: In function ¡®test¡¯:
c72.c:7:17: error: ¡®BUFFSIZE¡¯ undeclared (first use in this function)
  printf("%d
", BUFFSIZE);
                 ^
c72.c:7:17: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in

二、遇到带参数的宏，当参数也是宏的时候，作为参数的宏会优先展开。

#include <stdio.h>

#define ONE_CHAR  'a'

void main(void)
{
    putchar(ONE_CHAR);
}

示例中putchar也是宏，它声明在stdio.h里，形式类似于这样

#define putchar(x)  putc(x, stdout)

有一点需要注意的是，预处理器只会将宏当作字符串展开，并不会给变量做其他操作（除非使用了字符串化运算符操作，参考《C语言核心技术》第14章：字符串化运算），所以宏ONE_CHAR的代替字符串中必须包含单引号，展开后代码就恰好给putchar传入了一个字符常量。

去掉引号的代码会引起报错：

#include <stdio.h>

#define ONE_CHAR a

void main(void)
{
    putchar(ONE_CHAR);
}

c81.c: In function ¡®main¡¯:
c81.c:3:18: error: ¡®a¡¯ undeclared (first use in this function)
 #define ONE_CHAR a
                  ^

原因是展开宏后是这样的：

putc(a,  stdout);

表达式中，a被视为标识符，因为编译器找不到标识符a的声明，所以抛出以上报错信息。

声明一个a自变量，就没问题了：

#include <stdio.h>

#define ONE_CHAR a

void main(void)
{
    char a = 'a';
    putchar(ONE_CHAR);//打印出a
}

三、可选性自变量的宏

在C99标准下，可以定义有省略符号(...)的宏，省略符号必须放在最后面，表示“可选的”。

当调用时，预处理器会将“所有可选性自变量”，连同分隔它们的逗号，聚集在一起当作一个自变量。在代替文字当中，把__VA_ARGS__这个标识符替换成这个自变量。

宏调用的时候，必须有“至少一个”参数。

例如，定义一个打印日志到文件的宏：

#include <stdio.h>

#define printLog(...) fprintf(fp, __VA_ARGS__)

void main(void)
{
    FILE* fp = fopen("./c81.txt", "a");
    int intVar = 5;
    printLog("%s: intVar = %d
", __func__, intVar);
}

printLog宏展开后，类似于这种形式：

fprintf(fp, "%s: intVar = %d
", __func__, intVar);

四、字符串化运算符：#

在宏的代替字符内容中的参数前面增加#，会把一个这个参数转换成字符串。

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define printDBL(exp) printf("express:"#exp " = %f
", exp)

void main(void)
{
    printDBL( 4 * atan(1.0) );
}

输出：

express:4 * atan(1.0 ) = 3.141593

预处理器会把对应的自变量放在一对双引号中，形成一个字符串字面值。自变量中的所有字符本身维持不变，但是下面是例外：

在记号之间，如果有任何空白(whitespace)字符序列，则会被替换成一个空格(space)字符。

printDBL( 4 *         atan(1.0    ) );//就算把以上例子改为这样，输出也是一样的，因为所有连续不连续的空白字符都转换成一个空格了

自变量中每个双引号(")的前面会放置一个反斜杠(backslash)。
自变量中每个反斜杠的前面放置一个反斜杠。但如果此反斜杠是通用字符名称的一部分，则不会在前面放置一个反斜杠（见《C语言核心技术》第1章：通用字符名称）。