c語言 預處理器
c 預處理器不是編譯器的組成部分,但是它是編譯過程中一個單獨的步驟。簡言之,c 預處理器只不過是一個文本替換工具而已,它們會指示編譯器在實際編譯之前完成所需的預處理。我們將把 c 預處理器(c preprocessor)簡寫為 cpp。
所有的預處理器命令都是以井號(#)開頭。它必須是第一個非空字符,為了增強可讀性,預處理器指令應從第一列開始。下面列出了所有重要的預處理器指令:
指令 | 描述 |
---|---|
#define | 定義宏 |
#include | 包含一個源代碼文件 |
#undef | 取消已定義的宏 |
#ifdef | 如果宏已經(jīng)定義,則返回真 |
#ifndef | 如果宏沒有定義,則返回真 |
#if | 如果給定條件為真,則編譯下面代碼 |
#else | #if 的替代方案 |
#elif | 如果前面的 #if 給定條件不為真,當前條件為真,則編譯下面代碼 |
#endif | 結(jié)束一個 #if……#else 條件編譯塊 |
#error | 當遇到標準錯誤時,輸出錯誤消息 |
#pragma | 使用標準化方法,向編譯器發(fā)布特殊的命令到編譯器中 |
1. 預處理器實例
分析下面的實例來理解不同的指令。
#define max_array_length 20
這個指令告訴 cpp 把所有的 max_array_length 替換為 20。使用 #define 定義常量來增強可讀性。
#include <stdio.h>#include "myheader.h"
這些指令告訴 cpp 從系統(tǒng)庫中獲取 stdio.h,并添加文本到當前的源文件中。下一行告訴 cpp 從本地目錄中獲取 myheader.h,并添加內(nèi)容到當前的源文件中。
#undef file_size#define file_size 42
這個指令告訴 cpp 取消已定義的 file_size,并定義它為 42。
#ifndef message#define message "you wish!"#endif
這個指令告訴 cpp 只有當 message 未定義時,才定義 message。
#ifdef debug /* your debugging statements here */#endif
這個指令告訴 cpp 如果定義了 debug,則執(zhí)行處理語句。在編譯時,如果您向 gcc 編譯器傳遞了 -ddebug 開關(guān)量,這個指令就非常有用。它定義了 debug,您可以在編譯期間隨時開啟或關(guān)閉調(diào)試。
2. 預定義宏
ansi c 定義了許多宏。在編程中您可以使用這些宏,但是不能直接修改這些預定義的宏。
宏 | 描述 |
---|---|
__date__ | 當前日期,一個以 "mmm dd yyyy" 格式表示的字符常量。 |
__time__ | 當前時間,一個以 "hh:mm:ss" 格式表示的字符常量。 |
__file__ | 這會包含當前文件名,一個字符串常量。 |
__line__ | 這會包含當前行號,一個十進制常量。 |
__stdc__ | 當編譯器以 ansi 標準編譯時,則定義為 1。 |
讓我們來嘗試下面的實例:
#include <stdio.h>int main(){ printf("file :%s\n", __file__ ); printf("date :%s\n", __date__ ); printf("time :%s\n", __time__ ); printf("line :%d\n", __line__ ); printf("ansi :%d\n", __stdc__ );}
當上面的代碼(在文件 test.c 中)被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
file :test.cdate :jun 2 2012time :03:36:24line :8ansi :1
3. 預處理器運算符
c 預處理器提供了下列的運算符來幫助您創(chuàng)建宏:
宏延續(xù)運算符(\)一個宏通常寫在一個單行上。但是如果宏太長,一個單行容納不下,則使用宏延續(xù)運算符(\)。例如:
#define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": we love you!\n")字符串常量化運算符(#)
在宏定義中,當需要把一個宏的參數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串常量時,則使用字符串常量化運算符(#)。在宏中使用的該運算符有一個特定的參數(shù)或參數(shù)列表。例如:
#include <stdio.h>#define message_for(a, b) \ printf(#a " and " #b ": we love you!\n")int main(void){ message_for(carole, debra); return 0;}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
carole and debra: we love you!標記粘貼運算符(##)
宏定義內(nèi)的標記粘貼運算符(##)會合并兩個參數(shù)。它允許在宏定義中兩個獨立的標記被合并為一個標記。例如:
#include <stdio.h>#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)int main(void){ int token34 = 40; tokenpaster(34); return 0;}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
token34 = 40
這是怎么發(fā)生的,因為這個實例會從編譯器產(chǎn)生下列的實際輸出:
printf ("token34 = %d", token34);
這個實例演示了 token##n 會連接到 token34 中,在這里,我們使用了字符串常量化運算符(#)和標記粘貼運算符(##)。
defined() 運算符預處理器 defined 運算符是用在常量表達式中的,用來確定一個標識符是否已經(jīng)使用 #define 定義過。如果指定的標識符已定義,則值為真(非零)。如果指定的標識符未定義,則值為假(零)。下面的實例演示了 defined() 運算符的用法:
#include <stdio.h>#if !defined (message) #define message "you wish!"#endifint main(void){ printf("here is the message: %s\n", message); return 0;}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
here is the message: you wish!
4. 參數(shù)化的宏
cpp 一個強大的功能是可以使用參數(shù)化的宏來模擬函數(shù)。例如,下面的代碼是計算一個數(shù)的平方:
int square(int x) { return x * x;}
我們可以使用宏重寫上面的代碼,如下:
#define square(x) ((x) * (x))
在使用帶有參數(shù)的宏之前,必須使用 #define 指令定義。參數(shù)列表是括在圓括號內(nèi),且必須緊跟在宏名稱的后邊。宏名稱和左圓括號之間不允許有空格。例如:
#include <stdio.h>#define max(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))int main(void){ printf("max between 20 and 10 is %d\n", max(10, 20)); return 0;}
當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時,它會產(chǎn)生下列結(jié)果:
max between 20 and 10 is 20