C++ 預(yù)處理器

C++ 預(yù)處理器

預(yù)處理器是一些指令，指示編譯器在實(shí)際編譯之前所需完成的預(yù)處理。

所有的預(yù)處理器指令都是以井號(hào)（#）開(kāi)頭，只有空格字符可以出現(xiàn)在預(yù)處理指令之前。預(yù)處理指令不是 C++ 語(yǔ)句，所以它們不會(huì)以分號(hào)（;）結(jié)尾。

我們已經(jīng)看到，之前所有的實(shí)例中都有 #include 指令。這個(gè)宏用于把頭文件包含到源文件中。

C++ 還支持很多預(yù)處理指令，比如 #include、#define、#if、#else、#line 等，讓我們一起看看這些重要指令。

#define 預(yù)處理

#define 預(yù)處理指令用于創(chuàng)建符號(hào)常量。該符號(hào)常量通常稱(chēng)為宏，指令的一般形式是：

#define macro-name replacement-text 

當(dāng)這一行代碼出現(xiàn)在一個(gè)文件中時(shí)，在該文件中后續(xù)出現(xiàn)的所有宏都將會(huì)在程序編譯之前被替換為 replacement-text。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

#define PI 3.14159

int main ()
{
 
    cout << "Value of PI :" << PI << endl; 

    return 0;
}

現(xiàn)在，讓我們測(cè)試這段代碼，看看預(yù)處理的結(jié)果。假設(shè)源代碼文件已經(jīng)存在，接下來(lái)使用 -E 選項(xiàng)進(jìn)行編譯，并把結(jié)果重定向到 test.p?，F(xiàn)在，如果您查看 test.p 文件，將會(huì)看到它已經(jīng)包含大量的信息，而且在文件底部的值被改為如下：

$gcc -E test.cpp > test.p

...
int main ()
{
 
    cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl; 

    return 0;
}

函數(shù)宏

您可以使用 #define 來(lái)定義一個(gè)帶有參數(shù)的宏，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)

int main ()
{
   int i, j;
   i = 100;
   j = 30;
   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;

    return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

The minimum is 30

條件編譯

有幾個(gè)指令可以用來(lái)有選擇地對(duì)部分程序源代碼進(jìn)行編譯。這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為條件編譯。

條件預(yù)處理器的結(jié)構(gòu)與 if 選擇結(jié)構(gòu)很像。請(qǐng)看下面這段預(yù)處理器的代碼：

#ifndef NULL
   #define NULL 0
#endif

您可以只在調(diào)試時(shí)進(jìn)行編譯，調(diào)試開(kāi)關(guān)可以使用一個(gè)宏來(lái)實(shí)現(xiàn)，如下所示：

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Variable x = " << x << endl; #endif 

如果在指令 #ifdef DEBUG 之前已經(jīng)定義了符號(hào)常量 DEBUG，則會(huì)對(duì)程序中的 cerr 語(yǔ)句進(jìn)行編譯。您可以使用 #if 0 語(yǔ)句注釋掉程序的一部分，如下所示：

#if 0
   不進(jìn)行編譯的代碼
#endif

讓我們嘗試下面的實(shí)例：

#include <iostream>
using namespace std;
#define DEBUG

#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)

int main ()
{
   int i, j;
   i = 100;
   j = 30;
#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Inside main function" << endl;
#endif

#if 0
   /* 這是注釋部分 */
   cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
#endif

   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Coming out of main function" << endl;
#endif
    return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Trace: Inside main function
The minimum is 30
Trace: Coming out of main function

# 和 ## 運(yùn)算符

# 和 ## 預(yù)處理運(yùn)算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。# 運(yùn)算符會(huì)把 replacement-text 令牌轉(zhuǎn)換為用引號(hào)引起來(lái)的字符串。

請(qǐng)看下面的宏定義：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MKSTR( x ) #x

int main ()
{
    cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;

    return 0;
} 

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

HELLO C++

讓我們來(lái)看看它是如何工作的。不難理解，C++ 預(yù)處理器把下面這行：

cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; 

轉(zhuǎn)換成了：

cout << "HELLO C++" << endl; 

## 運(yùn)算符用于連接兩個(gè)令牌。下面是一個(gè)實(shí)例：

#define CONCAT( x, y )  x ## y

當(dāng) CONCAT 出現(xiàn)在程序中時(shí)，它的參數(shù)會(huì)被連接起來(lái)，并用來(lái)取代宏。例如，程序中 CONCAT(HELLO, C++) 會(huì)被替換為 "HELLO C++"，如下面實(shí)例所示。

#include <iostream>
using namespace std;

#define concat(a, b) a ## b
int main()
{
   int xy = 100;
   
   cout << concat(x, y);
   return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

100

讓我們來(lái)看看它是如何工作的。不難理解，C++ 預(yù)處理器把下面這行：

cout << concat(x, y); 

轉(zhuǎn)換成了：

cout << xy; 

C++ 中的預(yù)定義宏

C++ 提供了下表所示的一些預(yù)定義宏：

讓我們看看上述這些宏的實(shí)例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main ()
{
    cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;
    cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;
    cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;
    cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;

    return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Value of __LINE__ : 6
Value of __FILE__ : test.cpp
Value of __DATE__ : Feb 28 2011
Value of __TIME__ : 18:52:48