《C Primer Plus》学习笔记——C预处理器和C库

1、在Unix系统中，尖括号告诉预处理器在一个或多个标准系统目录中寻找文件。双引号告诉预处理器先在当前目录（或文件名中指定的其他目录）中寻找文件，然后在标准位置寻找文件。

2、#undef指令：取消定义一个给定的#define

#define LIMIT 400
#undef LIMIT

3、条件编译

#ifdef、#else和#endif指令

#ifdef 宏名
  //语句段1
#else
  //语句段2
#endif

作用：当标识符已经被定义过(一般是用#define命令定义)，则对语句段1进行编译，否则编译语句段2。

其中#else部分可以没有

#ifdef 宏名
  //语句段1
#endif

#ifndef指令

#ifndef 宏名
  //语句段1
#else
  //语句段2
#endif

作用：若标识符未被定义则编译语句段1，否则编译语句段2。

#else可以用于#ifdef和#ifndef中，但#elif不可以

 

#if和#elif指令

#if 表达式
    // 语句段1
[#else
    // 语句段2]
#endif

#if 表达式1
    // 语句段1
#elif 表达式2
    // 语句段2
#else
    // 语句段3
#endif

#error

指令将使编译器显示一条错误信息，然后停止编译

#line

指令可以重置由__LINE__和__FILE__宏报告的行号和文件名

#line 1000            //把当前行号重置为1000
#line 10 “cool.c”   //把行号重置为10，文件名重置为cool.c

#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

 

实际的例子

#include <stdio.h>
#define LETTER 1
int main( int argc, char * argv[] )
{
    char str[20]="C Language",c;
    int i;
    i=0;
    while( (c=str[i]) != '' )
    {
        i++;
#if LETTER
        if( c>='a' && c<='z' )
        c=c-32;
#else
        if( c>='A' && c<='Z' )
        c=c+32;
#endif
        printf( "%c",c );
    }
    return 0;
}

运行的结果：C LANGUAGE

用条件编译命令的好处：采用条件编译，可以减少被编译的语句，从而减少目标的长度。当条件编译段比较多时，目标程序长度可以大大减少

 

4、qsort函数

原型：

void  qsort (void *base,size_t num,size_t width,int ( *compar)(const void *,const void*))

 

其中base是排序的一个集合数组，num是这个数组元素的个数，width是一个元素的大小，comp是一个比较函数

例子：对一个长为1000的数组进行排序时，int a[1000]; 那么base应为a，num应为 1000，width应为 sizeof(int)，comp函数随自己的命名

qsort(a,1000,sizeof(int),compar);

由小到大排序：

int compar(const void*a,const void*b)
{
return *(int*)a-*(int*)b;
}

 

5、string.h库中的memcpy()和memmove()

memcpy

原型：

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中

memmove()

原型：

void *memmove( void* dest, const void* src, size_t n );

从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中

 

6、可变参数步骤：

（1）在函数原型中使用省略号

（2）在函数定义中创建一个va_list类型的变量

（3）用宏将该变量初始化为一个参数列表

（4）用宏访问这个参数列表

（5）用宏完成清理工作

例子

#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
double sum(int, ...);

int main(void)
{
    double s,t;

    s = sum(3, 1.1, 2.5, 13.3);
    t = sum(6, 1.1, 2.1, 13.1, 4.1, 5.1, 6.1);
    printf("return value for "
           "sum(3, 1.1, 2.5, 13.3):                %gn", s);
    printf("return value for "
           "sum(6, 1.1, 2.1, 13.1, 4.1, 5.1, 6.1): %gn", t);
 
    return 0;
}

double sum(int lim,...)
{
    va_list ap;                   // declare object to hold arguments
    double tot = 0;
    int i;

    va_start(ap, lim);            // initialize ap to argument list
    for (i = 0; i < lim; i++)
       tot += va_arg(ap, double); // access each item in argument list
    va_end(ap);                   // clean up
 
    return tot;
}

 

习题

1、两个数的调和平均数可用如下方法得到：首先对两数的倒数取平均值，最后再取倒数。使用#define指令定义一个宏“函数”执行这个运算。编写一个简单的程序测试该宏。

#include <stdio.h>

#define FUN(X, Y) (1/(1/X+1/Y))

int main(void)
{
 double m, n;
 scanf("%lf%lf",&m, &n);
 printf("FUN of %g and %g : %gn",m, n, FUN(m, n));
 return 0;
}

2、ANSI库这样描述clock()函数：

    #include<time．h>

      clock_t clock (void);

    clock_t是在time.h中定义的类型。clock()函数返回处理器时间，其单位依赖于实现（如果无法得到或无法表示处理器时钟，该函数返回值-1）。而同样在time.h中定义的CLOCKS_PER_SEC是每秒的处理器时间单位个数。因此，求出两次调用函数clock()的返回值的差，再用CLOCKS_PER_SEC去除这个差值，结果就是以秒为单位的两次调用之间的时间间隔。在做除法之前，将值的类型指派为double类型，可以将时间精确到小数点以后。编写一个函数，接受一个时间延迟数作为参数，然后运行一个循环，直至这段时间过完。编写一个简单的程序测试该函数。

#include <stdio.h>
#include <time.h>

void delay(double time);

int main(void)
{
 double time;
 printf("input a time(in seconds) to delay(q to quit):");
 while( scanf("%lf",&time) == 1 )
 {
  delay(time);
  printf("time is out!n");
  printf("input a time(in seconds) to delay(q to quit):");
 }
}

void delay(double time)
{
 double origin;
 origin = clock() / CLOCKS_PER_SEC ;
 while(clock() / CLOCKS_PER_SEC < origin + time);
}

 3、编写一个函数。该函数接受下列参数：一个int数组的名称，数组大小和一个代表选取次数的值。然后函数从数组中随机选择指定数量的元素并打印它们。每个元素最多选择一次（模拟抽奖或挑选陪审成员）。另外，如果您的实现支持time()（在第12章中介绍）或其他类似函数，可在srand()中使用这个函数的输出来初始化随机数生成器rand()。编写一个简单的程序测试该函数。 

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

#define M 20

void random_pick(int *p, int size, int number);

int main(void)
{
     int i, member[M], number;
     srand(time(0));
     printf("the M members are:n");
     for(i=0; i<M; i++)
     {
         member[i] = rand()%100;
         printf("%dt",member[i]);
     }
     printf("ninput the size you want to pick (q to quit):");
     while( scanf("%d", &number) == 1 )
     {
         random_pick(member, M, number);
         printf("input the size you want to pick (q to quit):");
     }
}

void random_pick(int *p, int size, int number)
{
 int i,j,count,pick[M],temp,repeat; //pick数组用于存放已选取成员的下标
 for(i=0, count=0; i<number; )
 {
  temp = rand() % size;
  for(j=0, repeat=0; j<count; j++)   //去除重复数
   if ( temp == pick[j] )
   {
    repeat = 1;
    break;
   }
  if ( repeat == 0 )
  {
   pick[count++] = temp ;
   i++;
  }
 }

 printf("the picks are:n");
 for(j=0; j<count; j++)
  printf("%dt",p[pick[j]]);
 printf("n");
}