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【C语言进阶剖析】22.C语言中的条件编译使用分析

backend 2025/7/4 3:16:28

文章目录

一、基本概念

二、条件编译的本质

三、#include 的本质

四、条件编译的意义

五、小结

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 1int main()
{const char* s;#if( C == 1 )s = "This is first printf...\n";#elses = "This is second printf...\n";#endifprintf("%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" 2int 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 Cs = "This is first printf...\n";#elses = "This is second printf...\n";#endifprintf("%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.hint 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" 1int global = 10;
# 4 "test.h" 2const char* NAME = "test.h";char* hello_world()
{return "hello world!\n";
}
# 3 "test.c" 2
# 1 "global.h" 1int global = 10;
# 4 "test.c" 2int 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()
{
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 HIGHvoid f()
{printf("This is the high level product!\n");
}#elsevoid f(){}#endifint main(){LOG("Enter main() ..."); f(); printf("1. Query Information.\n");printf("2. Record Information.\n");printf("3. Delete Information.\n");#if HIGHprintf("4. High Level Query.\n");printf("5. Mannul Service.\n");printf("6. Exit.\n");#elseprintf("4. Exit.\n");#endifLOG("Exit main() ...");return 0;}