C语言深入讲解条件编译的用处

更新时间：2022年04月19日 11:29:15 作者：清风自在流水潺潺

C语言提供了条件编译的语法，就是在编译源码的时候，可以选择性地编译指定的代码。例如我们开发一个兼容windows系统和linux系统运行的项目，那么，一些与操作系统密切相关的代码，就需要进行选择性编译

一、基本概念

条件编译的行为类似于 C 语言中的 if...else...
编译是预编译指示命令，用于控制是否编译某段代码

下面看一段简单的条件编译的代码：

#include <stdio.h>
 
#define C 1
 
int main()
{
    const char* s;
 
    #if( C == 1 )
        s = "This is first printf...\n";
    #else
        s = "This is second printf...\n";
    #endif
 
    printf("%s", s);
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

可以输入gcc -E Test.c -o file.i 命令，看看预编译阶段发生了什么，下面是部分输出结果：

# 2 "Test.c" 2
 
int main()
{
    const char* s;
 
        s = "This is first printf...\n";
 
    printf("%s", s);
 
    return 0;
}

可以看到宏定义和条件编译都没有了，由相应内容取而代之。

二、条件编译的本质

预编译器根据条件编译指令有选择的删除代码

编译器不知道代码分支的存在

if...else... 语句在运行期进行分支判断

条件编译指令在预编译期进行分支判断

可以通过命令行定义宏

gcc -Dmacro=value file.c
gcc -Dmacro file.c

下面看一个通过命令行定义宏的代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    const char* s;
 
    #ifdef C
        s = "This is first printf...\n";
    #else
        s = "This is second printf...\n";
    #endif
 
    printf("%s", s);
    
    return 0;
}

终端输入gcc -DC Test.c，输出结果如下：

三、#include 的本质

#include 的本质是将已经存在的文件内容嵌入到当前文件中
#include 的间接包含同样会产生嵌入文件内容的操作

这就出现一个问题，间接包含同一个头文件是否会产生编译错误？

下面就来通过一段代码深入探究：

global.h:

// global.h
int global = 10;

test.h:

// test.h
 
#include "global.h"
 
const char* NAME = "test.h";
 
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}

test.c:

#include <stdio.h>
#include "test.h"
#include "global.h"
int main()
{
    const char* s = hello_world();
    int g = global;
    
    printf("%s\n", NAME);
    printf("%d\n", g);
    
    return 0;
}

编译后编译器报错，global 重定义：

为什么 global 会重定义呢？下面开始单步编译，输入gcc -E test.c -o test.i，输出部分结果如下：

# 2 "test.c" 2
# 1 "test.h" 1
 
 
# 1 "global.h" 1
 
 
int global = 10;
# 4 "test.h" 2
 
const char* NAME = "test.h";
 
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}
# 3 "test.c" 2
# 1 "global.h" 1
 
 
int global = 10;
# 4 "test.c" 2
 
int main()
{
    const char* s = hello_world();
    int g = global;
 
    printf("%s\n", NAME);
    printf("%d\n", g);
 
    return 0;
}

这样就很明显了，程序先将 test.h 里面的东西复制进 test.c，由于 test.h 里面有一个 include "global.h"，就把int global = 10; 复制过来，然后复制

const char* NAME = "test.h";

char* hello_world()

{undefined

return "hello world!\n";

}

在然后由于test.c 里面又定义一个#include "global.h"，又把int global = 10; 复制过来，造成了重复定义。

条件编译可以解决头文件重复包含的编译错误

#ifndef _HEADER_FILE_H_
#define _HEADER_FILE_H_
//source code
#endif

如果没有定义 header_file.h，则定义，且执行里面的代码；否则，如果定义了，里面的代码就不会执行。

所以上述代码中可以这么改：

global.h:

// global.h
#ifndef _GLOBAL_H_
#define _GLOBAL_H_
int global = 10;
 
#endif

test.h:

// test.h
#ifndef _TEST_H_
#define _TEST_H_
#include "global.h"
const char* NAME = "test.h";
char* hello_world()
{
    return "hello world!\n";
}
#endif

这样编译就能通过了

四、条件编译的意义

条件编译使得我们可以按不同的条件编译不同的代码段，因而可以产生不同的目标代码

#if...#else...#endif 被预编译器处理，而 if...else... 语句被编译器处理，必然被编译进目标代码

实际工程中条件编译主要用于以下两种情况：

不同的产品线共用一份代码
区分编译产品的调试版和发布版

下面看一段产品线区分及调试代码：

product.h:

#define DEBUG 1
#define HIGH  1

test.c:

#include <stdio.h>
#include "product.h"
#if DEBUG
    #define LOG(s) printf("[%s:%d] %s\n", __FILE__, __LINE__, s)
#else
    #define LOG(s) NULL
#endif
#if HIGH
void f()
{
    printf("This is the high level product!\n");
}
#else
void f()
 
{
 
}
#endif
int main()
 
{
    LOG("Enter main() ..."); 
    f(); 
    printf("1. Query Information.\n");
    printf("2. Record Information.\n");
    printf("3. Delete Information.\n");
    #if HIGH
    printf("4. High Level Query.\n");
    printf("5. Mannul Service.\n");
    printf("6. Exit.\n");
    #else
    printf("4. Exit.\n");
    #endif
    LOG("Exit main() ...");
    return 0;
}

宏 DEBUG 是指产品是调试版还是发布版，调试版为 1，发布版为 0，宏 HIGH指的是产品是高端产品还是低端产品，高端产品为 1，低端产品为 0

如果我们想测试调试版的高端产品，令 DEBUG 为 1，HIGH为 0 即可：

同理，我们想测试发布版的低端产品，令 DEBUG 为 0，HIGH为 0 即可：

五、小结

通过编译器命令行能够定义预处理器使用的宏
条件编译可以避免重复包含头同一个头文件
条件编译是在I程开发中可以区别不同产品线的代码
条件编译可以定义产品的发布版和调试版

到此这篇关于C语言深入讲解条件编译的用处的文章就介绍到这了,更多相关C语言条件编译内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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