宏工作原理以及典型面试10问

宏工作原理

以hello word程序为例来看看,将下述代码存成hello.c

#include <stdio.h>
#define STR "hello world"
/*这是一个hello word程序*/
int main(void)
{
    
    
    printf("%s",STR);
    return 0;
}

为了说明问题，这里用下面的命令进行显式预处理，将得到hello.i文件，实际编译过程中，会自动完成。

//gcc -E 生成预处理文件
gcc -E hello.c -o hello.i

来大致看看hello.i文件

# 1 "hello.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "/usr/include/stdc-predef.h" 1 3 4
#删除很多行
.......
extern char *ctermid (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# 912 "/usr/include/stdio.h" 3 4
extern void flockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));

extern int ftrylockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ;

extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# 942 "/usr/include/stdio.h" 3 4

# 2 "hello.c" 2
# 4 "hello.c"
int main(void)
{
    
    
    printf("%s","hello world");
    return 0;
}

上面这步操作做了三件事情：

删除注释：删除所有注释。注释仅供程序员理解代码，注释对机器没有用。因此预处理器在预处理过程中会删除注释，因为注释在执行过程中是不需要的，也不会被执行。所以注释尽管写不影响程序的逻辑，当然写的过也未必是好事，过少也不是好事。个人理解一份好的代码应尽量少注释，应该通过合理的命名习惯，良好的编程风格来提高可读性，在一些关键复杂算法处则应清晰的加上注释。在hello.c中的注释 /这是一个hello word程序/ 在预处理后被删除掉了。
文件包含：包含程序需要的所有文件。C语言中使用#include，这是预处理器的指令，告诉预处理器包含指定文件的内容。例如＃include将告诉预处理器将stdio.h中所有的内容包含进来。也可以使用双引号-#include “stdio.h” 注意：如果使用尖括号，则在编译器包含路径中搜索文件。如果文件名用双引号包起来，则搜索路径将扩展为除了编译器包含路径外的当前目录下。
宏展开替换：比如上例中宏STR在预处理时就被展开替换了。宏有两种常见形式：

1、不带参形式（有的地方也称对象形式object-like）。

#define PI 3.1415926f

2、带参形式（有的地方也称为函数形式function-like）。

#define SQUARE(x) ((x)*(x))

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