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第 18 章

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  i 再自增 1 变为 5。进入第三次循环，由于 i 值已为 5，所以这

  将是最后一次循环。计算表达式的值为 5*6 等于 30。i 值再自增 1 变为 6，不再满足循环条

  件，停止循环。

  从以上分析可以看出函数调用和宏调用二者在形式上相似，在本质上是完全不同的。

  6. 宏定义也可用来定义多个语句，在宏调用时，把这些语句又代换到源程序内。看下

  面的例子。

  【例 9.11】

  #define SSSV(s1,s2,s3,v) s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h;

  main(){

  int l=3,w=4,h=5,sa,sb,sc,vv;

  SSSV(sa,sb,sc,vv);

  printf("sa=%d\nsb=%d\nsc=%d\nvv=%d\n",sa,sb,sc,vv);

  }

  程序第一行为宏定义，用宏名 SSSV 表示 4 个赋值语句，4 个形参分别为 4 个赋值符左部

  的变量。在宏调用时，把 4 个语句展开并用实参代替形参。使计算结果送入实参之中。

  9.3 文件包含

  文件包含是 C 预处理程序的另一个重要功能。

  文件包含命令行的一般形式为：

  #include"文件名"

  在前面我们已多次用此命令包含过库函数的头文件。例如：

  #include"stdio.h"

  #include"math.h"

  文件包含命令的功能是把指定的文件chā入该命令行位置取代该命令行，从而把指定的文件和

  当前的源程序文件连成一个源文件。

  在程序设计中，文件包含是很有用的。一个大的程序可以分为多个模块，由多个程序员

  分别编程。有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件，在其它文件的开头用包含

  命令包含该文件即可使用。这样，可避免在每个文件开头都去书写那些公用量，从而节省时

  间，并减少出错。

  对文件包含命令还要说明以下几点：

  1. 包含命令中的文件名可以用双引号括起来，也可以用尖括号括起来。例如以下写法

  都是允许的：

  #include"stdio.h"

  #include<math.h>

  但是这两种形式是有区别的：使用尖括号表示在包含文件目录中去查找(包含目录是

  由用户在设置环境时设置的)，而不在源文件目录去查找；

  使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找，若未找到才到包含目录中去查

  找。用户编程时可根据自己文件所在的目录来选择某一种命令形式。

  2. 一个 include 命令只能指定一个被包含文件，若有多个文件要包含，则需用多个

  include 命令。

  3. 文件包含允许嵌套，即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。

  9.4 条件编译

  预处理程序提供了条件编译的功能。可以按不同的条件去编译不同的程序部分，因而产

  生不同的目标代码文件。这对于程序的移植和调试是很有用的。

  条件编译有三种形式，下面分别介绍：

  1. 第一种形式：

  #ifdef 标识符

  程序段 1

  #else

  程序段 2

  #endif

  它的功能是，如果标识符已被 #define 命令定义过则对程序段 1 进行编译；否则对

  程序段 2 进行编译。如果没有程序段 2(它为空)，本格式中的#else 可以没有，即可以写

  为：

  #ifdef 标识符

  程序段

  #endif

  【例 9.12】

  #define NUM ok

  main(){

  struct stu

  {

  int num;

  char *ncom;

  char sex;

  float score;

  } *ps;

  ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));

  ps->num=102;

  ps->ncom="Zhang ping";

  ps->sex='M';

  ps->score=62.5;

  #ifdef NUM

  printf("Number=%d\nScore=%f\n",ps->num,ps->score);

  #else

  printf("Ncom=%s\nSex=%c\n",ps->ncom,ps->sex);

  #endif

  free(ps);

  }

  由于在程序的第 16 行chā入了条件编译预处理命令，因此要根据 NUM 是否被定义过来决定

  编译那一个 printf 语句。而在程序的第一行已对 NUM 作过宏定义，因此应对第一个 printf

  语句作编译故运行结果是输出了学号和成绩。

  在程序的第一行宏定义中，定义 NUM 表示字符串 OK，其实也可以为任何字符串，甚至不

  给出任何字符串，写为：

  #define NUM

  也具有同样的意义。只有取消程序的第一行才会去编译第二个 printf 语句。读者可上机试作。

  2. 第二种形式：

  #ifndef 标识符

  程序段 1

  #else

  程序段 2

  #endif

  与第一种形式的区别是将 “ifdef” 改为“ifndef” 。它的功能是，如果标识符未被

  #define 命令定义过则对程序段 1 进行编译，否则对程序段 2 进行编译。这与第一种形式的

  功能正相反。

  3. 第三种形式：

  #if 常量表达式

  程序段 1

  #else

  程序段 2

  #endif

  它的功能是，如常量表达式的值为真(非 0)，则对程序段 1 进行编译，否则对程序段 2

  进行编译。因此可以使程序在不同条件下，完成不同的功能。

  【例 9.13】

  #define R 1

  main(){

  float c,r,s;

  printf ("input a number: ");

  scanf("%f",&c);

  #if R

  r=3.14159*c*c;

  printf("area of round is: %f\n",r);

  #else

  s=c*c;

  printf("area of square is: %f\n",s);

  #endif

  }

  本例中采用了第三种形式的条件编译。在程序第一行宏定义中，定义 R 为 1，因此在条

  件编译时，常量表达式的值为真，故计算并输出圆面积。

  上面介绍的条件编译当然也可以用条件语句来实现。 但是用条件语句将会对整个源程序

  进行编译，生成的目标代码程序很长，而采用条件编译，则根据条件只编译其中的程序段 1

  或程序段 2，生成的目标程序较短。如果条件选择的程序段很长，采用条件编译的方法是十

  分必要的。

  9.5 本章小结

  1. 预处理功能是Ｃ语言特有的功能，它是在对源程序正式编译前由预处理程序完成的。程

  序员在程序中用预处理命令来调用这些功能。

  2. 宏定义是用一个标识符来表示一个字符串，这个字符串可以是常量、变量或表达式。在

  宏调用中将用该字符串代换宏名。

  3. 宏定义可以带有参数，宏调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。

  4. 为了避免宏代换时发生错误，宏定义中的字符串应加括号，字符串中出现的形式参数两

  边也应加括号。

  5. 文件包含是预处理的一个重要功能，它可用来把多个源文件连接成一个源文件进行编译，

  结果将生成一个目标文件。

  6. 条件编译允许只编译源程序中满足条件的程序段，使生成的目标程序较短，从而减少了

  内存的开销并提高了程序的效率。

  7. 使用预处理功能便于程序的修改、阅读、移植和调试，也便于实现模块化程序设计。

  谭浩强   C 语言程序设计        2001 年 5 月 1 日

  10 指针

  指针是Ｃ语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是Ｃ语言最主要的风格之一。

  利用指针变量可以表示各种数据结构；能很方便地使用数组和字符串；并能象汇编语言一样

  处理内存地址，从而编出精练而高效的程序。指针极大地丰富了Ｃ语言的功能。学习指针是

  学习Ｃ语言中最重要的一环，能否正确理解和使用指针是我们是否掌握Ｃ语言的一个标志。

  同时，指针也是Ｃ语言中最为困难的一部分，在学习中除了要正确理解基本概念，还必须要

  多编程，上机调试。只要作到这些，指针也是不难掌握的。

  10.1 地址指针的基本概念

  在计算机中，所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个

  内存单元，不同的数据类型所占用的内存单元数不等，如整型量占 2 个单元，字符量占 1

  个单元等，在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元，必须为每个内存单元编

  上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。

  既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元，所以通常也把这个地址称为指

  针。 内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。 可以用一个通俗的例子来说明

  它们之间的关系。我们到银行去存取款时， 银行工作人员将根据我们的帐号去找我们的存

  款单， 找到之后在存单上写入存款、取款的金额。在这里，帐号就是存单的指针， 存款数

  是存单的内容。对于一个内存单元来说，单元的地址即为指针，其中存放的数据才是该单元

  的内容。在Ｃ语言中，允许用一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指

  针变量的值就是某个内存单元的地址或称为某内存单元的指针。

  图中，设有字符变量 C，其内容为“K”(ASCII 码为十进制数 75)，C 占用了 011A 号单元

  (地址用十六进数表示)。设有指针变量 P，内容为 011A，这种情况我们称为 P 指向变量 C，

  或说 P 是指向变量 C 的指针。

  严格地说，一个指针是一个地址，是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指

  针值，是变量。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆，我们中约定：“指针”是指地

  址，是常量，“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问

  内存单元。

  既然指针变量的值是一个地址，那么这个地址不仅可以是变量的地址，也可以是其它数

  据结构的地址。在一个指针变量中存放一个数组或一个函数的首地址有何意义呢？ 因为数

  组或函数都是连续存放的。通过访问指针变量取得了数组或函数的首地址，也就找到了该数

  组或函数。这样一来，凡是出现数组，函数的地方都可以用一个指针变量来表示，只要该指

  针变量中赋予数组或函数的首地址即可。这样做，将会使程序的概念十分清楚，程序本身也

  谭浩强   C 语言程序设计        2001 年 5 月 1 日

  精练，高效。在Ｃ语言中，一种数据类型或数据结构往往都占有一组连续的内存单元。 用

  “地址”这个概念并不能很好地描述一种数据类型或数据结构，而“指针”虽然实际上也是一

  个地址，但它却是一个数据结构的首地址，它是“指向”一个数据结构的，因而概念更为清

  楚，表示更为明确。 这也是引入“指针”概念的一个重要原因。

  10.2 变量的指针和指向变量的指针变量

  变量的指针就是变量的地址。存放变量地址的变量是指针变量。即在Ｃ语言中，允许用

  一个变量来存放指针，这种变量称为指针变量。因此，一个指针变量的值就是某个变量的地

  址或称为某变量的指针。

  为了表示指针变量和它所指向的变量之间的关系，在程序中用“*”符号表示“指向”，

  例如，i_pointer 代表指针变量，而*i_pointer 是 i_pointer 所指向的变量。

  因此，下面两个语句作用相同：

  i=3;

  *i_pointer=3;

  第二个语句的含义是将 3 赋给指针变量 i_pointer 所指向的变量。

  10.2.1 定义一个指针变量

  对指针变量的定义包括三个内容：

  (1) 指针类型说明，即定义变量为一个指针变量；

  (2) 指针变量名；

  (3) 变量值(指针)所指向的变量的数据类型。

  其一般形式为：

  类型说明符 *变量名；

  其中，*表示这是一个指针变量，变量名即为定义的指针变量名，类型说明符表示本指

  针变量所指向的变量的数据类型。

  例如：  int *p1;

  表示 p1 是一个指针变量，它的值是某个整型变量的地址。或者说 p1 指向一个整型变量。

  至于 p1 究竟指向哪一个整型变量，应由向 p1 赋予的地址来决定。

  再如：

  int *p2;    /*p2 是指向整型变量的指针变量*/

  float *p3;   /*p3 是指向浮点变量的指针变量*/

  char *p4;    /*p4 是指向字符变量的指针变量*/

  应该注意的是，一个指针变量只能指向同类型的变量，如 P3 只能指向浮点变量，不能

  谭浩强   C 语言程序设计        2001 年 5 月 1 日

  时而指向一个浮点变量，时而又指向一个字符变量。

  10.2.2 指针变量的引用

  指针变量同普通变量一样，使用之前不仅要定义说明，而且必须赋予具体的值。未经赋

  值的指针变量不能使用，否则将造成系统混乱，甚至死机。指针变量的赋值只能赋予地址，

  决不能赋予任何其它数据，否则将引起错误。在Ｃ语言中，变量的地址是由编译系统分配的，

  对用户完全透明，用户不知道变量的具体地址。

  两个有关的运算符：

  1) &:取地址运算符。

  2) *：指针运算符（或称“间接访问” 运算符）。

  Ｃ语言中提供了地址运算符&来表示变量的地址。

  其一般形式为：

  &变量名；

  如&a 表示变量 a 的地址，&b 表示变量 b 的地址。变量本身必须预先说明。

  设有指向整型变量的指针变量 p，如要把整型变量 a 的地址赋予 p 可以有以下两种方式：

  (1) 指针变量初始化的方法

  int a;

  int *p=&a;

  (2) 赋值语句的方法

  int a;

  int *p;

  p=&a;

  不允许把一个数赋予指针变量，故下面的赋值是错误的：

  int *p;

  p=1000;

  被赋值的指针变量前不能再加“*”说明符，如写为*p=&a 也是错误的。

  假设:

  int i=200, x;

  int *ip;

  我们定义了两个整型变量 i,x,还定义了一个指向整型数的指针变量 ip。i,x 中可存放

  整数,而 ip 中只能存放整型变量的地址。我们可以把 i 的地址赋给

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