我们在学习c语言时，经常会用include指令包含需要的头文件，这条指令必须配合“#”符号（读作sharp）一起使用，我们把c语言中以“#”符号开头的指令统称为“预处理指令”。这些预处理指令会在实际编译程序之前执行。

C语言的预处理指令非常强大，让我们对程序可以进行非常灵活的控制，编写出高质量的代码。毫不夸张的说，不会使用预处理指令的c程序员，不是一个合格的c程序员。

c语言的预处理指令根据用途主要分为：

• 条件编译指令
• 文本替换指令
• 文件包含指令
• 错误警告指令
• 控制编译器行为的指令
• 更改行号和文件名指令

从这篇文章开始，我们将逐个学习使用这些预处理指令。

条件编译指令

我们先从条件编译指令开始学起。顾名思义，条件编译是当满足某个条件时才编译指定的代码块，否则编译器直接忽略，不进行编译，类似于if-else语句。

条件编译指令由 两类语句组成，一类是#if、#else、#elif指令构成，分别类似于if、else、else if；还有一类是#ifdef、#ifndef、#elifdef、#elifndef 指令构成，最后用#endif指令作为结束标志。

• #if 类似于 if
• #elif 类似于 else if
• #else 类似于 else
• #endif 类似于 花括号

由#if、#ifdef 、#ifndef 指令开始，最后由#endif指令结束所组成的代码块，我们称为条件预处理块。条件预处理块内部可以包含任意多个 #elif、#elifdef、#elifndef 、#else指令，并且支持条件预处理块的多重嵌套。

话不多说，开始代码实战：

#include <stdio.h>
#define CODE3 1
#define CODE2 0
#define CODE1
int main(){
#if defined CODE1
printf("some code 1.\n");
#elif defined(CODE2)
printf("some code 2.\n");
#elif !defined(CODE3)
printf("some code 3.\n");
#else
printf("noc code.\n");
#endif
}

#if defined(常量标识符）：如果常量标识符在前面已经被#define语句定义过，无论这个常量标识符是否已经赋值，都视作被定义，也与先后顺序无关，只要在条件指令前面即可。

#if defined(常量标识符)，也可以写成 #if defined 常量标识符。#if !defined 常量标识符，表示常量标识符如果未定义则条件为真。另外常量标识符也可以像下面这样进行各种判断，来决定执行哪个代码块。

#include <stdio.h>
#define CODE3 1
#define CODE2 0
#define CODE1
int main(){
#if CODE1 == 1
printf("some code 1.\n");
#elif CODE2 == 1
printf("some code 2.\n");
#elif CODE3 == 1
printf("some code 3.\n");
#else
printf("noc code.\n");
#endif
}

里面的#if指令不但可以进行比较运算，还可以进行关系运算，逻辑运算，前提是必须是常量标识符或者常量表达式之间的运算才可以。

#if defined(常量标识符)，其实与#ifdef 常量标识符 是完全等价的。#ifndef 常量标识符，与#if !defined 常量标识符完全等价。#elifdef 常量标识符 与#elif defined 常量标识符是等价的，#elifndef 常量标识符 与 #elif !defined 常量标识符是等价的。#elifdef 与 #elifndef 指令从C23 标准开始被支持，如果不能使用，可以切回之前的表达式。

#if defined == #ifdef
#if !defined == #ifndef
#elif defined == #elifdef
#elif !defined == #elifndef

我们可以用等价的指令将前面的条件编译指令改写成下面这样，效果是一样的：

#include <stdio.h>
//#define CODE3 1
//#define CODE2 0
//#define CODE1
int main(){
#ifdef CODE1
printf("some code 1.\n");
#elifdef CODE2
printf("some code 2.\n");
#elifndef CODE3
printf("some code 3.\n");
#else
printf("noc code.\n");
#endif
}

通过条件编译指令我们可以灵活控制到底要编译哪一块代码段，最常用的应用场景就是用来判断头文件是否被包含，以及是否被重复包含，实现头多个源文件如果都包含了同一个头文件，通过条件编译指令实现有且只被包含一次，避免被多次重复包含的场景。

比如下面这段代码：

#ifndef MYHEADER_H_
#define MYHEADER_H_
#include “myheader.h”
#endif

首先判断当前源文件内有没有定义MYHEADER_H_标识符，如果没有定义，说明myheader.h文件还未被包含，那么就包含这个头文件，如果当前文件定义了，就说明这个头文件已经被包含了。

总结

条件编译指令类似于选择语句中if、else、else if，只不过因为没有大括号，所以用#endif来作为结尾。

#ifdef、#ifndef、#elifdef、#elifndef指令就是#if defined、#if !defined、#elif defined、#elif !defined的简化使用方式。

if-else语句是在程序执行中进行选择判断和分支处理，条件编译指令让我们可以控制编译器的编译走向，有选择的编译部分代码块，经常用于DEBUG和RELEASE场景中，以及头文件包含中。

段誉，写于合肥。