C/C++編程筆記：C語言預處理命令是什麼？不要以為你直接寫#就行！

很多小伙伴在自己寫代碼的時候，已經多次使用過#include命令。使用庫函數之前，應該用#include引入對應的頭文件。其實這種以#號開頭的命令稱為預處理命令。

C語言源文件要經過編譯、鏈接才能生成可執行程式：

1) 編譯（Compile）會將源文件（.c文件）轉換為目標文件。對於 VC/VS，目標文件尾碼為.obj；對於GCC，目標文件尾碼為.o。

編譯是針對單個源文件的，一次編譯操作只能編譯一個源文件，如果程式中有多個源文件，就需要多次編譯操作。

2) 鏈接（Link）是針對多個文件的，它會將編譯生成的多個目標文件以及系統中的庫、組件等合併成一個可執行程式。

關於編譯和鏈接的過程、目標文件和可執行文件的結構、.h 文件和 .c 文件的區別，我們將在後期專題中講解。

在實際開發中，有時候在編譯之前還需要對源文件進行簡單的處理。例如，我們希望自己的程式在 Windows 和 Linux 下都能夠運行，那麼就要在 Windows 下使用 VS 編譯一遍，然後在 Linux 下使用 GCC 編譯一遍。但是現在有個問題，程式中要實現的某個功能在 VS 和 GCC 下使用的函數不同（假設 VS 下使用 a()，GCC 下使用 b()），VS 下的函數在 GCC 下不能編譯通過，GCC 下的函數在 VS 下也不能編譯通過，怎麼辦呢？

這就需要在編譯之前先對源文件進行處理：如果檢測到是 VS，就保留 a() 刪除 b()；如果檢測到是 GCC，就保留 b() 刪除 a()。

這些在編譯之前對源文件進行簡單加工的過程，就稱為預處理（即預先處理、提前處理）。

預處理主要是處理以#開頭的命令，例如#include <stdio.h>等。預處理命令要放在所有函數之外，而且一般都放在源文件的前面。

預處理是C語言的一個重要功能，由預處理程式完成。當對一個源文件進行編譯時，系統將自動調用預處理程式對源程式中的預處理部分作處理，處理完畢自動進入對源程式的編譯。

編譯器會將預處理的結果保存到和源文件同名的.i文件中，例如 main.c 的預處理結果在 main.i 中。和.c一樣，.i也是文本文件，可以用編輯器打開直接查看內容。

C語言提供了多種預處理功能，如巨集定義、文件包含、條件編譯等，合理地使用它們會使編寫的程式便於閱讀、修改、移植和調試，也有利於模塊化程式設計。

實例

下麵我們舉個例子來說明預處理命令的實際用途。假如現在要開發一個C語言程式，讓它暫停 5 秒以後再輸出內容，並且要求跨平臺，在 Windows 和 Linux 下都能運行，怎麼辦呢？

這個程式的難點在於，不同平臺下的暫停函數和頭文件都不一樣：

Windows 平臺下的暫停函數的原型是void Sleep(DWORD dwMilliseconds)（註意 S 是大寫的），參數的單位是“毫秒”，位於  頭文件。

Linux 平臺下暫停函數的原型是unsigned int sleep (unsigned int seconds)，參數的單位是“秒”，位於  頭文件。

不同的平臺下必須調用不同的函數，並引入不同的頭文件，否則就會導致編譯錯誤，因為 Windows 平臺下沒有 sleep() 函數，也沒有 <unistd.h> 頭文件，反之亦然。這就要求我們在編譯之前，也就是預處理階段來解決這個問題。請看下麵的代碼：

    #include<stdio.h>

    //不同的平臺下引入不同的頭文件

    #if_WIN32//識別windows平臺

    #include<windows.h>

    #elif__linux__//識別linux平臺

    #include<unistd.h>

    #endif

    intmain(){

    //不同的平臺下調用不同的函數

        #if_WIN32//識別windows平臺

    Sleep(5000);

        #elif__linux__//識別linux平臺

    sleep(5);

        #endif

    puts("http://c.biancheng.net/");

    return0;

    }

#if、#elif、#endif 就是預處理命令，它們都是在編譯之前由預處理程式來執行的。這裡我們不討論細節，只從整體上來理解。

對於 Windows 平臺，預處理以後的代碼變成：

    #include<stdio.h>

    #include<windows.h>

    intmain(){

    Sleep(5000);

    puts("http://c.biancheng.net/");

    return0;

    }

    對於 Linux 平臺，預處理以後的代碼變成：

    #include<stdio.h>

    #include<unistd.h>

    intmain(){

    sleep(5);

    puts("http://c.biancheng.net/");

    return0;

    }

你看，在不同的平臺下，編譯之前（預處理之後）的源代碼都是不一樣的。這就是預處理階段的工作，它把代碼當成普通文本，根據設定的條件進行一些簡單的文本替換，將替換以後的結果再交給編譯器處理。

現在，你懂了嗎？

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