预处理器

预处理器

预处理器是指令,在实际编译开始之前,预处理器会给编译器指令来预处理需要编译的信息。

所有的预处理指令以开头,可能在预处理指令行之前出现的只有空白字符。预处理指令是不是 C++ 语句,所以它们不会以分号(;)结束。

你已经在所有的例子中都看到了 #include 指令。这个宏用于将头文件包含到源文件。

还有许多 C++ 支持的预处理指令,如#include#define#if#else#line 等等。下面我们来看一些重要的指令:

define 处理器

#define 处理指令用来创建符号常量。这个符号常量被称为。指令的一般形式是:

    #define macro-name replacement-text 

当这一行出现在一个文件中时,在程序被编译之前,该文件中的所有后续出现的 macro-name 将会被 replacement-text 替换掉。 例如:

    #include <iostream>
    using namespace std;

    #define PI 3.14159

    int main ()
    {

    cout << "Value of PI :" << PI << endl; 

    return 0;
    }

现在,让我们对这个代码进行预处理来看一看结果。假设我们有源代码文件,那么我们用 -E 选项编译它并重定向结果到 test.p。现在,如果你查看 test.p,会发现里面有大量的信息,并且你会在底部发现值已经被替换了,如下所示:

    $gcc -E test.cpp > test.p

    ...
    int main ()
    {

    cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl; 

    return 0;
    }

函数宏

你可以用#define定义一个带有如下参数的宏:

    #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;
    }

如果我们编译并运行上述代码,将会产生以下结果:

    The minimum is 30

条件编译

有几种不同的指令,其可用于有选择的编译程序源代码的一部分。这个过程被称为条件编译。

条件预处理器结构很像 if 选择结构。思考下面的预处理代码:

    #ifndef NULL
       #define NULL 0
    #endif

你可以编译一个用于调试的程序,并且可以用单个宏打开或关闭调试开关,如下所示:

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

如果符号常量 DEBUG 定义在#ifdef DEBUG指令之前,那么程序中的 cerr 语句会被编译。你可以使用#if 0语句注释掉程序的一部分,如下所示:

    #if 0
       code prevented from compiling
    #endif

我们来用下面的例子试一下:

    #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
       /* This is commented part */
       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;
    }

如果我们编译并运行上述代码,将会产生以下结果:

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

和 ## 操作符

在 C++ 和 ANSI/ISO C 中###预处理器操作符是可用的。

操作符会将要替代的文本符号转换成用双引号引起来的字符串。

思考下面的宏定义:

    #include <iostream>
    using namespace std;

    #define MKSTR( x ) #x

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

    return 0;
    }

如果我们编译并运行上述代码,将会产生以下结果:

    HELLO C++

让我们来看看它是如何工作的。

这很容易理解,C++ 预处理器将下面一行代码:

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

转变成了下面这一行的代码:

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

##操作符是用来连接两个符号的。

例子如下所示:

    #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,并用其来取代宏。例如,CONCAT(HELLO,C++),在程序中会 “HELLO C++” 替代。例子如下所示。

    #include <iostream>
    using namespace std;

    #define concat(a, b) a ## b
    int main()
    {
       int xy = 100;

       cout << concat(x, y);
       return 0;
    }

如果我们编译并运行上述代码,将会产生以下结果:

    100

让我们来看看它是如何工作的。

这很容易理解,C++ 预处理器将下面一行代码:

    cout << concat(x, y);

转换成了下面这一行的代码:

     cout << xy;

C++ 预定义的宏

C++ 提供了许多预定义的宏,如下所示:

描述
__LINE__ 编译过后,其包含了当前程序行在程序内的行号
__FILE__ 编译过后,其包含了当前程序的程序名
__DATE__ 其包含了由源文件转换为目标代码的日期,该日期是格式为 月/日/年 的字符串文本
__TIME__ 其包含了源文件编译的时间,该时间是 时:分:秒 形式的字符串文本

我们来看一个展示上面宏的例子:

    #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;
    }

如果我们编译并运行上述代码,将会产生以下结果:

    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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