C语言中的条件编译，C语言 条件编译详解

有些程序在调试、兼容性、平台移植等情况下可能想要通过简单地设置一些参数就生成一个不同的软件，这当然可以通过变量设置，把所有可能用到的代码都写进去，在初始化时配置，但在不同的情况下可能只用到一部分代码，就没必要把所有的代码都写进去，就可以用条件编译，通过预编译指令设置编译条件，在不同的需要时编译不同的代码。
（一）条件编译方法
　条件编译是通过预编译指令来实现的，主要方法有：
1、#if, #elif, #else, #endif
#if　条件　1
　代码段　1
#elif 条件　2
   代码段　2
...
#elif 条件　n
代码段　n
#else
代码段 n+1
#endif
即可以设置不同的条件，在编译时编译不同的代码，预编译指令中的表达式与C语言本身的表达式基本一至如逻辑运算、算术运算、位运算等均可以在预编译指令中使用。之所以能够实现条件编译是因为预编译指令是在编译之前进行处理的，通过预编译进行宏替换、条件选择代码段，然后生成最后的待编译代码，最后进行编译。
#if 的一般含义是如果#if 后面的常量表达式为true，则编译它所控制的代码，如条件1成立时就代码段1，条件1不成立再看条件2是否成立，如果条件2成立则编译代码段2，否则再依次类推判断其它条件，如果条件1－N都不成力则会编译最后的代码段n+1。
2、#ifdef, #else, #endif或#ifndef, #else, #endif
    条件编译的另一种方法是用#ifdef与#ifndef命令，它们分别表示“如果有定义”及“如果无定义”。有定义是指在编译此段代码时是否有某个宏通过 #define 指令定义的宏，#ifndef指令指找不到通过 #define 定义的某宏，该宏可以是在当前文件此条指令的关面定义的，也可以是在其它文件中，但在此指令之前包含到该文件中的。
#ifdef的一般形式是：
#ifdef macro_name
代码段　1
#else
代码段　2
#endif
或
#ifdef的一般形式是：
#ifndef macro_name
代码段　2
#else
代码段　1
#endif
这两段代码的效果是完全一样的。
3、通过宏函数defined(macro_name)
参数为宏名（无需加"")，如果该macro_name定义过则返回真，否则返回假，用该函数则可以写比较复杂的条件编译指令如
#if defined(macro1) || (!defined(macro2) && defined(macro3))...#else...#endif（二）条件编译技巧与示例（1）#ifdef和#defined()比较　　首先比较一下这两种方法，第一种方法只能判断一个宏，如果条件比较复杂实现起来比较烦锁，用后者就比较方便。如有两个宏MACRO_1,MACRO_2只有两个宏都定义过才会编译代码段A，分别实现如下：#ifdef MACRO_1#ifdef MACRO_2 代码段　A#endif#endif
或者
#if defined(MACRO_1) && defined(MACRO_2)
#endif
同样，要实现更复杂的条件用#ifdef更麻烦，所以推荐使用后者，因为即使当前代码用的是简单的条件编译，以后在维护、升级时可能会增加，用后者可维护性较强。旧的编译器可能没有实现#defined()指令，C99已经加为标准。要兼容老的编译器，还需用#ifdef指令。
2、#if与 #ifdef或#if　defined()比较
　　比如自己写了一个printf函数，想通过一个宏MY_PRINTF_EN实现条件编译，用#if可实现如下
#define MY_PRINTF_EN 1
#if MYS_PRINTF_EN == 1
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{ ...
}
#endif
如果宏MY_PRINTF_EN定义为1则编译这段代码，如果宏定义不为1或者没有定义该宏，则不编译这段代码。同样也可以通过#ifdef或者#defined()实现，如
#define MY_PRINTF_EN 1
#if defined(MY_PRINTF_EN)
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{ ...
}
#endif
在这种情况下两种方法具有异曲同工之妙，但试想如果你为了节约代码写了两个printf函数，在不同情况下使用不同的printf函数，一个是精简版一个是全功能标准版，如：
#define MY_PRINTF_SIMPLE
  
#ifdef MY_PRINTF_SIMPLE
   void printf(*str) // 向终端简单地输出一个字符串
{...
}
#endif
#ifdef MY_PRINTF_STANDARD
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#endif
同样可以用#if defined()实现
#define MY_PRINTF_SIMPLE
  
#if defined(MY_PRINTF_SIMPLE)
   void printf(*str) // 向终端简单地输出一个字符串
{...
}
#elif defined(MY_PRINTF_STANDARD)
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#endif
两种方法都可以实现，但可见后者更方便。但试想如果你有三个版本，用前者就更麻烦了，但方法相似，用后者就更方便，但仍需三个宏进行控制，你要住三个宏，改进一下就用#if可以用一个宏直接控制N种情况如：
#define MY_PRINTF_VERSION     1
  
#if MY_PRINTF_VERSION == 1
   void printf(*str) // 向终端简单地输出一个字符串
{...
}
#elif MY_PRINTF_VERSION == 2
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str)
{
}
#else
默认版本
#endif
这样，你只需修改一下数字就可以完成版本的选择了
看来好像用#if 比较好了，试想如下情况：你写了一个配置文件叫做config.h用来配置一些宏，通过这些宏来控制代码，如你在config.h的宏
#define MY_PRINTF_EN 1
来控制是否需要编译自己的printf函数，
而在你的源代码文件printf.c中有如下指令
＃i nclude "config.h"
#if MY_PRINTF_EN == 1
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{ ...
}
#endif
但这样也会有一个问题，就是如果你忘了在config.h中添加宏MY_PRINTF_EN，那么自己写的printf函数也不会被编译，有些编译器会给出警告:MY_PRINTF_EN未定义。如果你有两个版本的想有一个默认版本，可以在printf.c中这样实现
#incldue "config.h"
#if !defined(MY_PRINTF_VERSION)
  #define MY_PRINTF_VERSION   1               
#endif
#if MY_PRINTF_VERSION == 1
   void printf(*str) // 向终端简单地输出一个字符串
{...
}
#elif MY_PRINTF_VERSION == 2
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str)
{
}
#endif
这种情况下还得用到#ifdef或#if　defined()，你可以不用动主体的任何代码，只需要修改printf.c文件中MY_RPINTF_VERSION宏的数字就可以改变了，如果用前面那种方法还得拖动代码，在拖动中就有可能造成错误。
再试想，如果软件升级了，或者有了大的改动，原来有三个版本，现在只剩下两个版本了，如
#if MY_PRINTF_VERSION == 2
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str)
{
}
#endif
因为这些核心代码不想让使用这些代码的人关心，他们只需要修改config.h文件，那就要在printf.c中实现兼容性。如果以前有人在config.h配置宏MY_PRINTF_VERSION为1,即有
#define MY_PRINTF_VERSION   1
而现在没有1版本了，要想兼容怎么办？那当然可以用更复杂的条件实现如：
#if MY_PRINTF_VERSION == 2 || MY_PRINTF_VERSION == 1
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str)
{
}
#endif
不过还有另外一种方法，即使用#undef命令
#if MY_PRINTF_VERSION == 1
  #undef MY_PRINTF_VERSION
  #define MY_PRINTF_VERSION  2
#endif
#if MY_PRINTF_VERSION == 2
int printf(char* fmt, char* args, ...)
{...
}  
#elif MY_PRINTF_VERSION == 3
int printf(unsigned char com_number, char* str)
{
}
#endif
用#if还有一个好处，如果你把宏名记错了，把MY_PRINTF_EN定义成了MY_PRINT_EN，那么你用#ifdef MY_PRINTF_EN或者#if defined(MY_PRINTF_EN)控制的代码就不能被编译，查起来又不好查，用#if MY_PRINTF_EN ==1控制就很好查，因为你把MY_PRINTF_EN定义成MY_PRINT_EN，则MY_PRINTF_EN实际上没有定义，那么编译器会给出警告#if MY_PRINTF_EN　== 1中的MY_PRINTF_EN没有定义，但错就比较快。

C语言 条件编译详解


预处理过程扫描源代码，对其进行初步的转换，产生新的源代码提供给编译器。可见预处理过程先于编译器对源代码进行处理。
在C 语言中，并没有任何内在的机制来完成如下一些功能：在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作，就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序，但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码，检查包含预处理指令的语句和宏定义，并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。
预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字，在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令，该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令：
        指令             用途
         #           空指令，无任何效果
         ＃i nclude    包含一个源代码文件
         #define     定义宏
         #undef      取消已定义的宏
         #if         如果给定条件为真，则编译下面代码
         #ifdef      如果宏已经定义，则编译下面代码
         #ifndef     如果宏没有定义，则编译下面代码
         #elif       如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
         #endif      结束一个#if……#else条件编译块
         #error      停止编译并显示错误信息
一、文件包含
    ＃i nclude预处理指令的作用是在指令处展开被包含的文件。包含可以是多重的，也就是说一个被包含的文件中还可以包含其他文件。标准C编译器至少支持八重嵌套包含。
    预处理过程不检查在转换单元中是否已经包含了某个文件并阻止对它的多次包含。这样就可以在多次包含同一个头文件时，通过给定编译时的条件来达到不同的效果。例如：
        #define AAA
        ＃i nclude "t.c"
        #undef AAA
        ＃i nclude "t.c"
    为了避免那些只能包含一次的头文件被多次包含，可以在头文件中用编译时条件来进行控制。例如：
        /*my.h*/
        #ifndef MY_H
        #define MY_H
          ……
        #endif
    在程序中包含头文件有两种格式：
        ＃i nclude <my.h>
        ＃i nclude "my.h"
     第一种方法是用尖括号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在编译器自带的或外部库的头文件中搜索被包含的头文件。第二种方法是用双引号把头文件括起来。这种格式告诉预处理程序在当前被编译的应用程序的源代码文件中搜索被包含的头文件，如果找不到，再搜索编译器自带的头文件。
    采用两种不同包含格式的理由在于，编译器是安装在公共子目录下的，而被编译的应用程序是在它们自己的私有子目录下的。一个应用程序既包含编译器提供的公共头文件，也包含自定义的私有头文件。采用两种不同的包含格式使得编译器能够在很多头文件中区别出一组公共的头文件。
二、宏
    宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。宏最常见的用法是定义代表某个值的全局符号。宏的第二种用法是定义带参数的宏，这样的宏可以象函数一样被调用，但它是在调用语句处展开宏，并用调用时的实际参数来代替定义中的形式参数。
    1.#define指令
        #define预处理指令是用来定义宏的。该指令最简单的格式是：首先神明一个标识符，然后给出这个标识符代表的代码。在后面的源代码中，就用这些代码来替代该标识符。这种宏把程序中要用到的一些全局值提取出来，赋给一些记忆标识符。
            #define MAX_NUM 10
            int array[MAX_NUM];
            for(i=0;i<MAX_NUM;i++)  /*……*/
        
         在这个例子中，对于阅读该程序的人来说，符号MAX_NUM就有特定的含义，它代表的值给出了数组所能容纳的最大元素数目。程序中可以多次使用这个值。作为一种约定，习惯上总是全部用大写字母来定义宏，这样易于把程序红的宏标识符和一般变量标识符区别开来。如果想要改变数组的大小，只需要更改宏定义并重新编译程序即可。
        宏表示的值可以是一个常量表达式，其中允许包括前面已经定义的宏标识符。例如：
            #define ONE 1
            #define TWO 2
            #define THREE (ONE+TWO)
        注意上面的宏定义使用了括号。尽管它们并不是必须的。但出于谨慎考虑，还是应该加上括号的。例如：
            six=THREE*TWO;
        预处理过程把上面的一行代码转换成：
            six=(ONE+TWO)*TWO;
        如果没有那个括号，就转换成six=ONE+TWO*TWO;了。
        宏还可以代表一个字符串常量，例如：
            #define VERSION "Version 1.0 Copyright(c) 2003"
    2.带参数的#define指令
        带参数的宏和函数调用看起来有些相似。看一个例子：
            #define Cube(x) (x)*(x)*(x)
        可以时任何数字表达式甚至函数调用来代替参数x。这里再次提醒大家注意括号的使用。宏展开后完全包含在一对括号中，而且参数也包含在括号中，这样就保证了宏和参数的完整性。看一个用法：
            int num=8+2;
            volume=Cube(num);
        展开后为(8+2)*(8+2)*(8+2);
        如果没有那些括号就变为8+2*8+2*8+2了。
        下面的用法是不安全的：
            volume=Cube(num++);
        如果Cube是一个函数，上面的写法是可以理解的。但是，因为Cube是一个宏，所以会产生副作用。这里的擦书不是简单的表达式，它们将产生意想不到的结果。它们展开后是这样的：
            volume=(num++)*(num++)*(num++);
        很显然，结果是10*11*12,而不是10*10*10;
        那么怎样安全的使用Cube宏呢？必须把可能产生副作用的操作移到宏调用的外面进行：
            int num=8+2;
            volume=Cube(num);
            num++;
    3.#运算符
        出现在宏定义中的#运算符把跟在其后的参数转换成一个字符串。有时把这种用法的#称为字符串化运算符。例如：
            #define PASTE(n) "adhfkj"#n
            main()
            {
               printf("%s\n",PASTE(15));
            }
        宏定义中的#运算符告诉预处理程序，把源代码中任何传递给该宏的参数转换成一个字符串。所以输出应该是adhfkj15。
    4.##运算符
        ##运算符用于把参数连接到一起。预处理程序把出现在##两侧的参数合并成一个符号。看下面的例子：
            #define NUM(a,b,c) a##b##c
            #define STR(a,b,c) a##b##c
            main()
            {
                printf("%d\n",NUM(1,2,3));
                printf("%s\n",STR("aa","bb","cc"));
            }
        最后程序的输出为:
                 123
                 aabbcc
        千万别担心，除非需要或者宏的用法恰好和手头的工作相关，否则很少有程序员会知道##运算符。绝大多数程序员从来没用过它。
三、条件编译指令
    条件编译指令将决定那些代码被编译，而哪些是不被编译的。可以根据表达式的值或者某个特定的宏是否被定义来确定编译条件。
    1.#if指令
        #if指令检测跟在制造另关键字后的常量表达式。如果表达式为真，则编译后面的代码，知道出现#else、#elif或#endif为止；否则就不编译。
    2.#endif指令
        #endif用于终止#if预处理指令。
            #define DEBUG 0
            main()
            {
                #if DEBUG
                    printf("Debugging\n");
                #endif
                    printf("Running\n");
            }
        由于程序定义DEBUG宏代表0，所以#if条件为假，不编译后面的代码直到#endif，所以程序直接输出Running。
        如果去掉#define语句，效果是一样的。
    3.#ifdef和#ifndef
        #define DEBUG
        main()
        {
            #ifdef DEBUG
                printf("yes\n");
            #endif
            #ifndef DEBUG
                printf("no\n");
            #endif
        }
        #if defined等价于#ifdef; #if !defined等价于#ifndef
    4.#else指令
        #else指令用于某个#if指令之后，当前面的#if指令的条件不为真时，就编译#else后面的代码。#endif指令将中指上面的条件块。
        #define DEBUG
        main()
        {
            #ifdef DEBUG
                printf("Debugging\n");
            #else
                printf("Not debugging\n");
            #endif
                printf("Running\n");
       }
    5.#elif指令
        #elif预处理指令综合了#else和#if指令的作用。
        #define TWO
        main()
        {
            #ifdef ONE
                printf("1\n");
            #elif defined TWO
                printf("2\n");
            #else
                printf("3\n");
            #endif
        }
        程序很好理解，最后输出结果是2。
    6.其他一些标准指令
        #error指令将使编译器显示一条错误信息，然后停止编译。
        #line指令可以改变编译器用来指出警告和错误信息的文件号和行号。
        #pragma指令没有正式的定义。编译器可以自定义其用途。典型的用法是禁止或允许某些烦人的警告信息。