“生而强者不必自喜也，生而弱者不必自卑也。吾生而弱乎，或者天之诱我以至于强，未可知也”。 ——By 伟大领袖 毛泽东《新青年》
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后记：●由于作者水平有限，文章难免存在谬误之处，敬请读者斧正，俚语成篇，恳望指教！ ——By 作者：新晓·故知
本章重点：
☛程序的翻译环境
☛程序的执行环境
☛详解：C语言程序的编译+链接
☛预定义符号介绍
☛预处理指令 #define
☛宏和函数的对比
☛预处理操作符#和##的介绍
☛命令定义
☛预处理指令 #include
☛预处理指令 #undef
☛条件编译
1. 程序的翻译环境和执行环境
在ANSI C的任何一种实现中，存在两个不同的环境。
第1种是翻译环境，在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。
第2种是执行环境，它用于实际执行代码。
2. 详解编译+链接
2.1 翻译环境 
组成一个程序的每个源文件通过编译过程分别转换成目标代码（object code）。 每个目标文件由链接器（linker）捆绑在一起，形成一个单一而完整的可执行程序。 链接器同时也会引入标准C函数库中任何被该程序所用到的函数，而且它可以搜索程序员个人 的程序库，将其需要的函数也链接到程序中。
2.2 编译本身也分为几个阶段：
看代码：
sum.c
int g_val = 2016;
void print(const char *str)
{
printf("%s\n", str);
}test.c
#include <stdio.h>
int main()
{
extern void print(char *str);
extern int g_val;
printf("%d\n", g_val);
print("hello bit.\n");
return 0;
}
#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
for(i=0; i<10; i++)
{
printf("%d ", i);
}
return 0;
}1. 预处理 选项 gcc -E test.c -o test.i 预处理完成之后就停下来，预处理之后产生的结果都放在test.i文件中。
2. 编译 选项 gcc -S test.c 编译完成之后就停下来，结果保存在test.s中。
3. 汇编 gcc -c test.c 汇编完成之后就停下来，结果保存在test.o中。
2.3 运行环境
程序执行的过程：
1. 程序必须载入内存中。在有操作系统的环境中：一般这个由操作系统完成。在独立的环境中，程序 的载入必须由手工安排，也可能是通过可执行代码置入只读内存来完成。
2. 程序的执行便开始。接着便调用main函数。
3. 开始执行程序代码。这个时候程序将使用一个运行时堆栈（stack），存储函数的局部变量和返回 地址。程序同时也可以使用静态（static）内存，存储于静态内存中的变量在程序的整个执行过程 一直保留他们的值。 4. 终止程序。正常终止main函数；也有可能是意外终止。
3. 预处理详解
3.1 预定义符号
__FILE__ //进行编译的源文件
__LINE__ //文件当前的行号
__DATE__ //文件被编译的日期
__TIME__ //文件被编译的时间
__STDC__ //如果编译器遵循ANSI C，其值为1，否则未定义
这些预定义符号都是语言内置的。
举个栗子：
printf("file:%s line:%d\n", __FILE__, __LINE__)；
3.2 #define
3.2.1 #define 定义标识符
语法： #define name stuff
举个栗子：
#define MAX 1000 #define reg register //为 register这个关键字，创建一个简短的名字 #define do_forever for(;;) //用更形象的符号来替换一种实现
#define CASE break;case //在写case语句的时候自动把 break写上。 // 如果定义的 stuff过长，可以分成几行写，除了最后一行外，每行的后面都加一个反斜杠(续行符)。
#define DEBUG_PRINT
printf("file:%s\tline:%d\t \
date:%s\ttime:%s\n" ,\ __FILE__,__LINE__ , \ __DATE__,__TIME__ )
提问：
在define定义标识符的时候，要不要在最后加上 ; ?
比如：
#define MAX 1000;
#define MAX 1000
建议不要加上 ; ,这样容易导致问题。
比如下面的场景：
if(condition)
max = MAX;
else
max = 0;
这里会出现语法错误。
3.2.2 #define 定义宏
#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义 宏（define macro）。
下面是宏的申明方式：
#define name( parament-list ) stuff
其中的 parament-list 是一个由逗号隔开的符号表，它们可能出现在stuff中。
注意：
参数列表的左括号必须与name紧邻。 如果两者之间有任何空白存在，参数列表就会被解释为stuff的一部分。
如：
#define SQUARE( x ) x * x
这个宏接收一个参数 x . 如果在上述声明之后，你把
SQUARE( 5 );
置于程序中，预处理器就会用下面这个表达式替换上面的表达式：
5 * 5
警告：
这个宏存在一个问题：
观察下面的代码段：
int a = 5;
printf("%d\n" ,SQUARE( a + 1) );
乍一看，你可能觉得这段代码将打印36这个值。
事实上，它将打印11.
为什么？
替换文本时，参数x被替换成a + 1,所以这条语句实际上变成了：
printf ("%d\n",a + 1 * a + 1 );
这样就比较清晰了，由替换产生的表达式并没有按照预想的次序进行求值。 在宏定义上加上两个括号，这个问题便轻松的解决了：
#define SQUARE(x) (x) * (x)
这样预处理之后就产生了预期的效果：
printf ("%d\n",(a + 1) * (a + 1) );
这里还有一个宏定义：
#define DOUBLE(x) (x) + (x)
定义中我们使用了括号，想避免之前的问题，但是这个宏可能会出现新的错误。
int a = 5; printf("%d\n" ,10 * DOUBLE(a));
这将打印什么值呢？
warning： 看上去，好像打印100，但事实上打印的是55.
我们发现替换之后：
printf ("%d\n",10 * (5) + (5));
乘法运算先于宏定义的加法，所以出现了 55 .
这个问题，的解决办法是在宏定义表达式两边加上一对括号就可以了。
#define DOUBLE( x) ( ( x ) + ( x ) )
提示：
所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号，避免在使用宏时由于参数中 的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。
3.2.3 #define 替换规则
在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。
1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，它们首先 被替换。
2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值所替换。
3. 最后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上 述处理过程。
注意：
1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏，不能出现递归。
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索。
3.2.4 #和##
如何把参数插入到字符串中？
首先我们看看这样的代码：
char* p = "hello ""bit\n";
printf("hello"," bit\n");
printf("%s", p);这里输出的是不是 hello bit ？
答案是确定的：是。
我们发现字符串是有自动连接的特点的。
1. 那我们是不是可以写这样的代码？：
#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value is "FORMAT"\n", VALUE);
...
PRINT("%d", 10);这里只有当字符串作为宏参数的时候才可以把字符串放在字符串中。
1. 另外一个技巧是： 使用 # ，把一个宏参数变成对应的字符串。
比如：
int i = 10;
#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value of " #VALUE "is "FORMAT "\n", VALUE);
...
PRINT("%d", i+3);//产生了什么效果？代码中的 #VALUE 会预处理器处理为： "VALUE" . 最终的输出的结果应该是：
the value of i+3 is 13
## 的作用 ##可以把位于它两边的符号合成一个符号。 它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符。
#define ADD_TO_SUM(num, value) \
sum##num += value;
...
ADD_TO_SUM(5, 10);//作用是：给sum5增加10.注：
这样的连接必须产生一个合法的标识符。否则其结果就是未定义的。
3.2.5 带副作用的宏参数
当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候，如果参数带有副作用，那么你在使用这个宏的时候就可能 出现危险，导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。
例如：
x+1;//不带副作用
x++;//带有副作用
MAX宏可以证明具有副作用的参数所引起的问题。
#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) ) ... x = 5; y = 8; z = MAX(x++, y++); printf("x=%d y=%d z=%d\n", x, y, z);//输出的结果是什么？
这里我们得知道预处理器处理之后的结果是什么：
z = ( (x++) > (y++) ? (x++) : (y++));
所以输出的结果是：
x=6 y=10 z=9
3.2.6 宏和函数对比
宏通常被应用于执行简单的运算。
比如在两个数中找出较大的一个
#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))
那为什么不用函数来完成这个任务？
原因有二：
1. 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。 所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。
2. 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。 所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以 用于>来比较的类型。 宏是类型无关的。
宏的缺点：
当然和函数相比宏也有劣势的地方：
1. 每次使用宏的时候，一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短，否则可能大幅度增加程序 的长度。
2. 宏是没法调试的。
3. 宏由于类型无关，也就不够严谨。
4. 宏可能会带来运算符优先级的问题，导致程容易出现错。宏有时候可以做函数做不到的事情。
比如：
宏的参数可以出现类型，但是函数做不到。
#define MALLOC(num, type)\
(type *)malloc(num * sizeof(type))
...
//使用
MALLOC(10, int);//类型作为参数
//预处理器替换之后：
(int *)malloc(10 * sizeof(int));宏和函数的一个对比
3.2.7 命名约定
把宏名全部大写函数名不要全部大写