条件编译
条件编译
问题来源
学习高一凡数据结构与算法树和二叉树这一章节时，遇到如下代码不明白其用法，查阅得知是条件编译的知识，特做此笔记。
#if CHAR
typedef char TElemType;
TElemType Nil='#';
#define form "%c"
#else
typedef int TElemType;
TElemType Nil=0;
#define form "%d"
#endif
引言
假如现在要开发一个C语言程序，让它输出红色的文字，并且要求跨平台，在Windows和Linux下都能运行，该怎么办呢？
这个程序的难点在于，不同平台下控制文字颜色的代码不一样，我们必须要能够识别出不同的平台。Windows有专有的宏_WIN32,Linux有专有的宏_linux_，先看下面的代码：
#include <stdio.h>
int main(){
if(_WIN32){
system("color 0c");
printf("http://c.biancheng.net\n");
}
else if(__linux__){
printf("\033[22;31mhttp://c.biancheng.net\n\033[22;30m");
}
else{
printf("http://c.biancheng.net\n");
}
return 0;
}
但是上面的这段代码是错误的，在Windows下提示_linux_是未定义的标识符，在Linux下提示_WIN32是未定义的标识符。对上面的代码进行改进：
#include <stdio.h>
int main(){
#if _WIN32
system("color 0c");
printf("http://c.biancheng.net\n");
#elif __linux__
printf("\033[22;31mhttp://c.biancheng.net\n\033[22;30m");
#else
printf("http://c.biancheng.net\n");
#endif
return 0;
}
#if、#elif、#else和#endif都是预处理命令，整段代码的意思是：如果宏_WIN32的值为真，就保留4、5行代码，删除第7、9行代码；如果宏_linux_的值为真，就保留第7行代码；如果所有的宏都为假，就保留第9行代码。
上面的这些操作都是在预处理阶段完成的，多余的代码以及所有的宏都不会参与编译，不仅保证了代码的正确性，还减少了编译后文件的体积。
这种能够根据不同情况编译不同代码、产生不同目标文件的机制，称为条件编译。条件编译是预处理程序的功能，不是编译器的功能。
三种不同的命令
#if命令
#if命令的完整格式为：
#if 整型常量表达式1
程序段1
#elif 整型常量表达式2
程序段2
#elif 整型常量表达式3
程序段3
#else
程序段4
#endif
上面这段代码的意思是：如果整型常量表达式1为真（非0），就对程序段1进行编译，否则就计算整型常量表达式2，结果为真的话就对程序段2进行编译，为假的话就继续往下匹配，直到遇到值为真的表达式，或者遇到#else。这一点和ifelse非常类似。
需要注意的是，#if命令要求判断条件为“整型常量表达式”，也就是说，表达式中不能包含变量，而且结果必须是整数；而if后面的表达式没有限制，只要符号语法就行。这是#if和if的一个重要区别。
#if和#else也可以省略，如下所示：
#include <stdio.h>
int main(){
#if _WIN32
printf("This is Windows!\n");
#else
printf("Unknown platform!\n");
#endif
#if __linux__
printf("This is Linux!\n");
#endif
return 0;
}
#ifdef命令
#ifdef命令的格式为：
#ifdef 宏名
程序段1
#else
程序段2
#endif
上面这段代码的意思是：如果当前的宏已被定义过，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译。
也可以省略#else：
#ifdef 宏名
程序段
#endif
VS/VC有两种编译模式，Debug和Release。在学习过程汇总，我们通常使用Debug模式，这样便于程序的调试；而最终发不的程序，要使用Release模式，这样编译器会进行很多优化，提高程序运行效率，删除荣誉信息。
为了能够清楚地看到当前程序的编译模式，可以在程序中增加提示，看下面的代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
#ifdef _DEBUG
printf("正在使用 Debug 模式编译程序...\n");
#else
printf("正在使用 Release 模式编译程序...\n");
#endif
system("pause");
return 0;
}
当以Debug模式编译程序时，宏_DEBUG会被定义，预处理器会保留第5行代码，删除第7行代码。反之会删除第5行，保留第7行。
#ifndef命令
#ifndef命令的格式为：
#ifndef 宏名
程序段1
#else
程序段2
#endif
与#ifdef相比，仅仅是将#ifdef改为了#ifndef。上面这段代码的意思是：如果当前的宏未被定义，则对程序段1进行编译，否则对程序段2进行编译，这与#ifdef的功能正好相反。
三者的区别
最后需要注意的是，#if后面跟的是整型常量表达式，而#ifdef和#ifndef后面跟的只能是一个宏名，不能是其他的。
例如，下面的形式只能用#if：
#include <stdio.h>
#define NUM 10
int main(){
#if NUM == 10 || NUM == 20
printf("NUM: %d\n", NUM);
#else
printf("NUM Error\n");
#endif
return 0;
}
再如，两个宏都存在时编译代码A，否则编译代码B：
#include <stdio.h>
#define NUM1 10
#define NUM2 20
int main(){
#if (defined NUM1 && defined NUM2)
//代码A
printf("NUM1: %d, NUM2: %d\n", NUM1, NUM2);
#else
//代码B
printf("Error\n");
#endif
return 0;
}
