在C语言程序中加入一些编译预处理命令可以提高编程效率，回忆编译速度。预处理命令是在编译源程序前先对源程序进行处理，例如，在程序中使用“#defineMAX 256“这条命令定义一个符号常量MAX，则在预处理时将程序中出现的所有MAX替换为256。预处理完成后，编译器（如gcc）开始编译源程序以生成可执行代码。需要注意的是，预处理命令并不是C语言的一部分，因此每条编译预处理命令不需要以分号来结束。
一、宏定义
C语言标准允许在程序中用一个标识符来表示一个字符串，称为宏。标识符称为宏名。在编译预处理时，将程序中所有的宏名用相应的字符串来替换，这个过程称为宏替换。宏分为两种：无参数的宏和有参数的宏。
1、无参数宏
无参数宏定义的一般形式为：
#define 标识符 字符串
“＃”代表本行是编译预处理命令。define是宏定义的关键词，标识符是宏名。字符串是宏名所代替的内容，可以是常数、表达式等。
注意：宏定义和其他编译预处理命令不是以分号结尾的。
例5－1 下面是一个使用无参数宏的程序
#include <stdio.h>
#define PI 3.1415926
int main()
{
int r = 100;
double length = 2*PI*r;
printf("The circumference is %f\n",length);
return 0;
}
程序说明：（1）本程序使用PI来代表3.1415926。宏替换是在程序中用相应的字符串来替换害名，编译器预处理程序对它不作任何检查。如果有错误，只能在编译程序时才会被编译器发现。（2）习惯上，宏名都用大写字母。当然也可以用小写字母。（3）使用宏代替一个字符串，可以减少程序中重复书写某些字符串的工作量。可以用一个有意义的宏句来代表无规律的字符串，提高程序的可读性，同时修改起来也方便。如果要把程序中的PI值改为3.14，则只要修改＃define这一行即可。如果没有使用宏，那么就要查找程序并修改所有的PI值。（4）宏的作用范围是从宏定义开始到本源程序文件结束为止。也可以使用#undef来提前终止作用范围。例如：
#define MAX 256
int main()
{
...
}
#undef MAX
int f()
{
...
}
由于使用了#undef，使宏名MAX只在main函数中有效。（5）宏定义允许嵌套。例如：
#define MIN 128
#define MAX MIN*2
定义MAX宏时使用了前面已经定义的MIN。
2、有参数宏
有参数宏的宏类似于有参数的函数，其定义的一般形式为：
#define 标识符（形参表） 字符串
如果有多个形参，像函数参数一样以逗号隔开。在程序中使用有参数宏的形式是：
标识符（实参表）
例5－2演示了有参数宏的实现方法。
#include <stdio.h>
#define MAX(x,y) (x>y?x:y)
int main()
{
int a = 5,b = 10,max;
max = MAX(5,10);
printf("The max between(%d,%d) is %d\n",a,b,max);
return 0;
}
程序说明：经过编译预处理max = MAX(a,b)就替换max=(a>b?a:b)。
程序第二行的宏定义中表达式x>y?x:y两边的括号不是必需的，但出于良好的编程规范应该加上。如果没有括号往往会导致一些意想不到的问题。比如有一个宏定义：
＃defineMUL(x,y) x*y
在程序中有：
int a=5,b=10,c;
c=MUL(a+1,b+1);
那么进行宏替换，a+1是x的实参，b+1是y的实参，替换后的结果为：
c=a+1*b+1;
显然这是不符合要求的。应该按照如下方式进行宏定义：
#define MUL(x,y) (x)*(y)
此时宏展开后：
c = (a+1)*(b+1);
定义有参数的宏时，应该注意：
宏名与形参表的圆括号之间不能有空格，否则会导致错误。例如：#defineMUL(x,y) (x)*(y)，MUL与“（”之间不能有空格。
宏定义中，字符串内的形式参数最好用括号括起来，以避免错误。例如上面的形参都用括号括起来。
带参数的宏与函数的比较：
有参数宏的形式参数不是变量，不分配内存空间，无需说明数据类型。而函数的形参是变量，要分配内存空间，在函数定义时要指明参数的数据类型。
预处理程序认为有参数宏的是字符串，并用它去替换形参。如上面的例子中，用a＋1去替换x，而不是先计算a＋1的值再去替换x。如果是函数，则先计算a＋1的值，再把这个值传递给x。
使用宏的次数较多时，宏替换后源程序一般会变长。而函数调用不会使程序变长。宏替换不会占用运行时间，只是编译的时间稍微变长一点。而函数调用则会占用运行时间。一般用宏来代表一些较为简单的表达式比较合适。
二、文件包含
文件包含预处理命令#include前面已经使用过了。它把指定源文件的全部内容包括到当前源程序文件中，其一般形式为：
#include <文件名>
或者
#include "文件名”
文件包含命令是把指定文件的全部内容包括进来，插入到命令所在位置，取代原来的命令行。由当前源文件和指定文件组成一个文件，一起进行编译。
一个#include只能包含一个文件，要包含多个文件，需要使用多个#include命令。例如：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
一个大的程序往往被分成多个模块，由多个程序员分别编写。公用的信息，如常量定义、函数声明，可以单独放在一个文件中，在其他文件的开头使用#include命令包含进来。这样可以避免每个文件头部都去书写那些公用量，既节省了时间又可以防止出错的可能。
文件包含命令中的文件名既可以用尖括号也可以用双引号括起来，它们的区别在于查找指定文件的位置不同。尖括号只在缺省目录里找指定文件，缺省目录是由用户设置的编程环境决定的。双引号则先在源程序文件所在的当前目录里查找指定文件，如果没有找到再到缺省目录里找。如果指定文件与当前编写中的源程序处在同一个目录里，就必须使用双引号来包含该文件，否则编译程序时编译器会报告找不到指定的头文件。
三、条件编译
一般情况下，源程序中所有的行都被编译。有时希望其中一部分内容只在某个条件成立或不成立时才去编译，也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是条件编译。
条件编译使用范式：
1、范式一
#ifndef 标识符
程序段1
#endif
其含义是：如果没有定义标识符，就编译程序段1。这里的程序段1既可以是语句组，也可以是命令行。使用示例：
#ifndef _getkey_h
#define _getkey_h
＃include<sys/types.h>
#endif
这段代码的含义是：如果没有定义符号常量_getkey_h，就定义该常量并且包含头文件sys/types.h。
2、范式2
#ifndef 标识符
程序段1
＃else
程序段2
＃endif
其含义是：如果没有定义标识符，就编译程序段1，否则编译程序段2。
3、范式3
#ifdef 标识符
程序段1
#endif
其含义是：如果定义了标识符，就编译程序段1，否则不编译该程序段。
使用示例：
#ifdef DEBUG
printf("a=%d,b=%d",a,b);
#endif
在调试程序时，可以在源程序头部加入如下语句：
#define DEBUG
这样在软件开发阶段，编译运行程序时会输出变量a，b的值。当程序调试完毕，在源程序文件头部删除这一行，则用户运行时不会输出a，b的值。这里打印出a，b值只是供调试使用。
4、范式四
#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif
其含义是：如果定义了标识符，就编译程序段1，否则编译程序段2。
5、范式五
#if 表达式
程序段1
#endif
其含义是：如果表达式成立，就编译程序段1，否则不编译该程序段。
使用示例：
#include <stdio.h>
#define MAX(x,y) (x>y?x:y)
...
int a = 5,b = 10,c;
...
#if c
c = MAX(a,b);
#endif
如果变量c存在，就调用宏MAX(a,b)获得a，b的最大值，并把该值赋给变量c。
6、范式六
#if 表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif
其含义是：如果表达式成立，就编译程序段1，否则编译程序段2。
事实上，不用条件编译而直接用if...else语句也可以达到要求。但采用条件编译，可以减少被编译的语句，从而减少可执行程序的长度，缩短程序运行时间。当条件编译的程序段比较多时，可执行程序的长度可以大大减少。