c++ 預處理器

預處理器是一些指令，指示編譯器在實際編譯之前所需完成的預處理。

所有的預處理器指令都是以井號（#）開頭，只有空格字符可以出現在預處理指令之前。預處理指令不是 c++ 語句，所以它們不會以分號（;）結尾。

我們已經看到，之前所有的實例中都有 #include 指令。這個宏用于把頭文件包含到源文件中。

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

1. #define 預處理

#define 預處理指令用于創建符號常量。該符號常量通常稱為宏，指令的一般形式是：

#define macro-name replacement-text 

當這一行代碼出現在一個文件中時，在該文件中后續出現的所有宏都將會在程序編譯之前被替換為 replacement-text。例如：

#include  using namespace std;

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

    return 0;
}

現在，讓我們測試這段代碼，看看預處理的結果。假設源代碼文件已經存在，接下來使用 -e 選項進行編譯，并把結果重定向到 test.p。現在，如果您查看 test.p 文件，將會看到它已經包含大量的信息，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; }

2. 函數宏

您可以使用 #define 來定義一個帶有參數的宏，如下所示：

#include  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;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

the minimum is 30

3. 條件編譯

有幾個指令可以用來有選擇地對部分程序源代碼進行編譯。這個過程被稱為條件編譯。

條件預處理器的結構與 if 選擇結構很像。請看下面這段預處理器的代碼：

#ifndef null
   #define null 0
#endif

您可以只在調試時進行編譯，調試開關可以使用一個宏來實現，如下所示：

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

如果在指令 #ifdef debug 之前已經定義了符號常量 debug，則會對程序中的 cerr 語句進行編譯。您可以使用 #if 0 語句注釋掉程序的一部分，如下所示：

#if 0
   不進行編譯的代碼
#endif

讓我們嘗試下面的實例：

#include  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;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

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

4. # 和 ## 運算符

# 和 ## 預處理運算符在 c++ 和 ansi/iso c 中都是可用的。# 運算符會把 replacement-text 令牌轉換為用引號引起來的字符串。

請看下面的宏定義：

#include  using namespace std;

#define mkstr( x ) #x

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

    return 0;
} 

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

hello c++

讓我們來看看它是如何工作的。不難理解，c++ 預處理器把下面這行：

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

轉換成了：

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

## 運算符用于連接兩個令牌。下面是一個實例：

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

當 concat 出現在程序中時，它的參數會被連接起來，并用來取代宏。例如，程序中 concat(hello, c++) 會被替換為 "hello c++"，如下面實例所示。

#include  using namespace std;

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

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

100

讓我們來看看它是如何工作的。不難理解，c++ 預處理器把下面這行：

cout << concat(x, y); 

轉換成了：

cout << xy; 

5. c++ 中的預定義宏

c++ 提供了下表所示的一些預定義宏：

讓我們看看上述這些宏的實例：

#include  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;
}

當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果：

value of __line__ : 6
value of __file__ : test.cpp
value of __date__ : feb 28 2011
value of __time__ : 18:52:48