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C++ 预处理器
作者:--    发布时间:2019-11-20 20:25:54

预处理器是一些指令,指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理。

所有的预处理器指令都是以井号(#)开头,只有空格字符可以出现在预处理指令之前。预处理指令不是 c++ 语句,所以它们不会以分号(;)结尾。

我们已经看到,之前所有的实例中都有 #include 指令。这个宏用于把头文件包含到源文件中。

c++ 还支持很多预处理指令,比如 #include、#define、#if、#else、#line 等,让我们一起看看这些重要指令。

#define 预处理

#define 预处理指令用于创建符号常量。该符号常量通常称为,指令的一般形式是:

#define macro-name replacement-text 

当这一行代码出现在一个文件中时,在该文件中后续出现的所有宏都将会在程序编译之前被替换为 replacement-text。例如:

#include <iostream>
using namespace std;

#define pi 3.14159

int main ()
{
 
    cout << "value of pi :" << pi << endl; 

    return 0;
}

现在,让我们测试这段代码,看看预处理的结果。假设源代码文件已经存在,接下来使用 -e 选项进行编译,并把结果重定向到 test.p。现在,如果您查看 test.p 文件,将会看到它已经包含大量的信息,而且在文件底部的值被改为如下:

$gcc -e test.cpp > test.p

...
int main ()
{
 
    cout << "value of pi :" << 3.14159 << endl; 

    return 0;
}

函数宏

您可以使用 #define 来定义一个带有参数的宏,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;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

the minimum is 30

条件编译

有几个指令可以用来有选择地对部分程序源代码进行编译。这个过程被称为条件编译。

条件预处理器的结构与 if 选择结构很像。请看下面这段预处理器的代码:

#ifndef null
   #define null 0
#endif

您可以只在调试时进行编译,调试开关可以使用一个宏来实现,如下所示:

#ifdef debug
   cerr <<"variable x = " << x << endl; #endif 

如果在指令 #ifdef debug 之前已经定义了符号常量 debug,则会对程序中的 cerr 语句进行编译。您可以使用 #if 0 语句注释掉程序的一部分,如下所示:

#if 0
   不进行编译的代码
#endif

让我们尝试下面的实例:

#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
   /* 这是注释部分 */
   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;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

trace: inside main function
the minimum is 30
trace: coming out of main function

# 和 ## 运算符

# 和 ## 预处理运算符在 c++ 和 ansi/iso c 中都是可用的。# 运算符会把 replacement-text 令牌转换为用引号引起来的字符串。

请看下面的宏定义:

#include <iostream>
using namespace std;

#define mkstr( x ) #x

int main ()
{
    cout << mkstr(hello c++) << endl;

    return 0;
} 

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

hello c++

让我们来看看它是如何工作的。不难理解,c++ 预处理器把下面这行:

cout << mkstr(hello c++) << endl; 

转换成了:

cout << "hello c++" << endl; 

## 运算符用于连接两个令牌。下面是一个实例:

#define concat( x, y )  x ## y

当 concat 出现在程序中时,它的参数会被连接起来,并用来取代宏。例如,程序中 concat(hello, c++) 会被替换为 "hello c++",如下面实例所示。

#include <iostream>
using namespace std;

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

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

100

让我们来看看它是如何工作的。不难理解,c++ 预处理器把下面这行:

cout << concat(x, y); 

转换成了:

cout << xy; 

c++ 中的预定义宏

c++ 提供了下表所示的一些预定义宏:

描述
__line__ 这会在程序编译时包含当前行号。
__file__ 这会在程序编译时包含当前文件名。
__date__ 这会包含一个形式为 month/day/year 的字符串,它表示把源文件转换为目标代码的日期。
__time__ 这会包含一个形式为 hour:minute:second 的字符串,它表示程序被编译的时间。

让我们看看上述这些宏的实例:

#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;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

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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