C 預處理器
C 預處理器不是編譯器的組成部分，但是它是編譯過程中一個單獨的步驟。簡言之，C 預處理器只不過是一個文字替換工具而已，它們會指示編譯器在實際編譯之前完成所需的預處理。我們將把 C 預處理器（C Preprocessor）簡寫為 CPP。
所有的預處理器指令都是以井號（#）開頭。它必須是第一個非空字符，為了增強可讀性，預處理器指令應從第一列開始。下面列出了所有重要的預處理器指令：
| 指令 | #描述 |
|---|---|
| ##指令 | #描述 |
| define | 定義巨集 |
| #include | 包含一個原始程式碼檔案 |
| #undef | #取消已定義的巨集 |
| #ifdef | 如果巨集已經定義，則傳回真 |
| ifndef | 如果巨集沒有定義，則傳回真 |
| #if | #如果給定條件為真，則編譯下面程式碼 |
| ##else | #if 的替代方案 |
| ##elif | 如果前面的#if 給定條件不為真，目前條件為真，則編譯下面程式碼 |
| #endif | #結束一個#if…#else 條件編譯區塊 |
| #error | 當遇到標準錯誤時，輸出錯誤訊息 |
預處理器實例
分析下面的實例來理解不同的指令。
#define MAX_ARRAY_LENGTH 20
這個指令告訴 CPP 把所有的 MAX_ARRAY_LENGTH 換成 20。使用 #define 定義常數來增強可讀性。
#include <stdio.h>#include "myheader.h"
這些指令告訴 CPP 從系統函式庫中取得 stdio.h，並加入文字到目前的來源檔案中。下一行告訴 CPP 從本機目錄中取得 myheader.h，並新增內容到目前的來源檔案。
#undef FILE_SIZE#define FILE_SIZE 42
這個指令告訴 CPP 取消已定義的 FILE_SIZE，並定義它為 42。
#ifndef MESSAGE #define MESSAGE "You wish!"#endif
這個指令告訴 CPP 只有當 MESSAGE 未定義時，才定義 MESSAGE。
#ifdef DEBUG /* Your debugging statements here */#endif
這個指令告訴 CPP 如果定義了 DEBUG，則執行處理語句。在編譯時，如果您向 gcc 編譯器傳遞了 -DDEBUG 開關量，這個指令就非常有用。它定義了 DEBUG，您可以在編譯期間隨時開啟或關閉偵錯。
預先定義巨集
ANSI C 定義了許多巨集。在程式設計中您可以使用這些宏，但是不同直接修改這些預先定義的宏。
| 巨集 | 描述 |
|---|---|
| #__DATE__ | 目前日期，一個以"MMM DD YYYY" 格式表示的字元常數。 |
| __TIME__ | 目前時間，一個以 "HH:MM:SS" 格式表示的字元常數。 |
| __FILE__ | 這會包含目前檔名，一個字串常數。 |
| __LINE__ | 這會包含目前行號，一個十進位常數。 |
| __STDC__ | 當編譯器以 ANSI 標準編譯時，則定義為 1。 |
讓我們來嘗試下面的實例：
#include <stdio.h>main(){
printf("File :%s\n", __FILE__ );
printf("Date :%s\n", __DATE__ );
printf("Time :%s\n", __TIME__ );
printf("Line :%d\n", __LINE__ );
printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );}當上面的程式碼（在檔案test.c 中）被編譯和執行時，它會產生下列結果：
File :test.cDate :Jun 2 2012Time :03:36:24Line :8ANSI :1
預處理器運算子
C 預處理器提供了下列的運算子來幫助您建立巨集：
巨集延續運算子（\）
一個巨集通常寫在一個單行上。但是如果巨集太長，一個單行容納不下，則使用巨集延續運算子（\）。例如：
#define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": We love you!\n")
字串常數量化運算子（#）
在巨集定義中，當需要把一個宏的參數轉換為字串常數時，則使用字串常數量化運算符（#）。在巨集中使用的該運算子有一個特定的參數或參數清單。例如：
#include <stdio.h>#define message_for(a, b) \
printf(#a " and " #b ": We love you!\n")int main(void){
message_for(Carole, Debra); return 0;}當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Carole and Debra: We love you!
標記貼上運算子（##）
巨集定義內的標記貼上運算子（##）會合併兩個參數。它允許在巨集定義中兩個獨立的標記被合併為一個標記。例如：
#include <stdio.h>#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)int main(void){ int token34 = 40;
tokenpaster(34); return 0;}當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
token34 = 40
這是怎麼發生的，因為這個實例會從編譯器產生下列的實際輸出：
printf ("token34 = %d", token34);這個實例示範了token##n 會連接到token34 中，在這裡，我們使用了字串常量化運算子（#）和標記貼上運算符（##）。
defined() 運算子
預處理器defined 運算子是用在常數表達式中的，用來確定一個識別碼是否已經使用#define 定義過。如果指定的識別碼已定義，則值為真（非零）。如果指定的識別碼未定義，則值為假（零）。下面的實例示範了defined() 運算子的用法：
#include <stdio.h>#if !defined (MESSAGE) #define MESSAGE "You wish!"#endifint main(void){
printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);
return 0;}當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Here is the message: You wish!
參數化的巨集
CPP 一個強大的功能是可以使用參數化的巨集來模擬函數。例如，下面的程式碼是計算一個數字的平方：
int square(int x) { return x * x;}我們可以使用巨集重寫上面的程式碼，如下：
#define square(x) ((x) * (x))
在使用帶有參數的巨集之前，必須使用#define 指令定義。參數列表是括在圓括號內，必須緊跟在巨集名稱的後邊。宏名稱和左圓括號之間不允許有空格。例如：
#include <stdio.h>#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))int main(void){
printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));
return 0;}當上面的程式碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：
Max between 20 and 10 is 20
