预处理器存在以下局限性：宏扩展不可见，导致调试困难。条件编译仅限于常量表达式，无法处理运行时条件。宏可能有副作用，导致意外的行为。预处理程序指令不可嵌套，限制了灵活性和可扩展性。

预处理器的局限性

预处理器是 C 语言中一个强大的工具，用于在编译器开始处理代码之前对其进行预处理。然而，尽管它的有用性很强，但它仍然存在一些局限性。

1. 宏扩展不可见

宏扩展在预处理器阶段发生，编译器在此阶段无法查看宏的实际文本。这可能会导致调试困难，因为编译器报告的错误消息可能与原始宏定义不同。

#define MAX_SIZE 100

int main() {
    int array[MAX_SIZE + 1]; // 超出大小
    return 0;
}

在这种情况下，编译器将报告一个数组超出的错误在第 6 行，而不是在 MAX_SIZE 的定义处。

2. 条件编译的局限性

预处理器的条件编译功能受到局限。它只能检查常量表达式，而不能检查运行时条件。

#if X > 0
    // X 的值将在编译时检查
#endif

因此，无法使用条件编译来处理根据运行时输入而变化的代码。

3. 副作用

预处理器宏可能具有副作用，这可能会导致意外的行为。例如，以下宏将每次调用都会增加计数器：

#define INCREMENT() count++

int main() {
    int count = 0;
    INCREMENT(); // 调用宏一次
    INCREMENT(); // 调用宏第二次
    printf("%dn", count); // 输出 1，而不是 2
    return 0;
}

在这种情况下，宏的副作用是导致 count 变量仅增加一次，而不是两次。

4. 预处理程序指令

预处理程序指令（如 #include 和 #define）无法嵌套。这可能会限制预处理程序的灵活性和可扩展性。

实战案例

考虑一个计算文件大小的程序。该程序将使用预处理器宏来指定文件路径：

#define FILE_PATH "data.txt"

int main() {
    FILE *fp = fopen(FILE_PATH, "r");
    if (fp == NULL) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    
    // 计算文件大小
    fseek(fp, 0, SEEK_END);
    long file_size = ftell(fp);
    
    printf("File size: %ld bytesn", file_size);
    
    fclose(fp);
    return EXIT_SUCCESS;
}

该程序使用预处理器宏来指定文件路径，从而提高了程序的可读性和可维护性。然而，如果需要在运行时更改文件路径，则这个宏将成为一个限制因素。