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; }
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
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 ## 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++ 提供了下表所示的一些預(yù)定義宏:
宏 | 描述 |
---|---|
__LINE__ | 這會(huì)在程序編譯時(shí)包含當(dāng)前行號(hào)。 |
__FILE__ | 這會(huì)在程序編譯時(shí)包含當(dāng)前文件名。 |
__DATE__ | 這會(huì)包含一個(gè)形式為 month/day/year 的字符串,它表示把源文件轉(zhuǎn)換為目標(biāo)代碼的日期。 |
__TIME__ | 這會(huì)包含一個(gè)形式為 hour:minute:second 的字符串,它表示程序被編譯的時(shí)間。 |
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
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