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  • 5.5 预处理指令 (Preprocessor Directives)

    预处理指令是我们写在程序代码中的给预处理器(preprocessor)的 命令,而不是程序本身的语句。预处理器在我们编译一个C++程序时由编译器自动执行,它负责控制对程序代码的第一次验证和消化。

    所有这些指令必须写在单独的一行中,它们不需要加结尾的分号;。


    #define

    在这个教程的开头我们已经提到了一种预处理指令: #define ,可以被用来生成宏定义常量(defined constantants 或 macros),它的形式是:

    #define name value

    它的作用是定义一个叫做name 的宏定义,然后每当在程序中遇到这个名字的时候,它就会被value代替,例如:

    #define MAX_WIDTH 100
    char str1[MAX_WIDTH];
    char str2[MAX_WIDTH];

    它定义了两个最多可以存储100个字符的字符串。

    #define 也可以被用来定义宏函数:

    #define getmax(a,b) a>b?a:b
    int x=5, y;
    y = getmax(x,2);

    这段代码执行后y 的值为5 。


    #undef

    #undef 完成与 #define相反的工作,它取消对传入的参数的宏定义:

    #define MAX_WIDTH 100
    char str1[MAX_WIDTH];
    #undef MAX_WIDTH
    #define MAX_WIDTH 200
    char str2[MAX_WIDTH];

    #ifdef, #ifndef, #if, #endif, #else and #elif

    这些指令可以使程序的一部分在某种条件下被忽略。

    #ifdef 可以使一段程序只有在某个指定常量已经被定义了的情况下才被编译,无论被定义的值是什么。它的操作是:

    #ifdef name
    // code here
    #endif

    例如:

    #ifdef MAX_WIDTH
    char str[MAX_WIDTH];
    #endif

    在这个例子中,语句char str[MAX_WIDTH]; 只有在宏定义常量MAX_WIDTH 已经被定义的情况下才被编译器考虑,不管它的值是什么。如果它还没有被定义,这一行代码则不会被包括在程序中。

    #ifndef 起相反的作用:在指令#ifndef 和 #endif 之间的代码只有在某个常量没有被定义的情况下才被编译,例如:

    #ifndef MAX_WIDTH
    #define MAX_WIDTH 100
    #endif
    char str[MAX_WIDTH];

    这个例子中,如果当处理到这段代码的时候MAX_WIDTH 还没有被定义,则它会被定义为值100。而如果它已经被定义了,那么它会保持原值 (因为#define 语句这一行不会被执行) 。

    指令#if, #else 和 #elif (elif = else if) 用来使得其后面所跟的程序部分只有在特定条件下才被编译。这些条件只能够是常量表达式,例如:

    #if MAX_WIDTH>200
    #undef MAX_WIDTH
    #define MAX_WIDTH 200

    #elsif MAX_WIDTH<50
    #undef MAX_WIDTH
    #define MAX_WIDTH 50

    #else
    #undef MAX_WIDTH
    #define MAX_WIDTH 100
    #endif

    char str[MAX_WIDTH];

    注意看这一连串的指令 #if, #elsif 和 #else 是怎样以 #endif 结尾的。


    #line

    当我们编译一段程序的时候,如果有错误发生,编译器会在错误前面显示出错文件的名称以及文件中的第几行发生的错误。

    指令#line 可以使我们对这两点进行控制,也就是说当出错时显示文件中的行数以及我们希望显示的文件名。它的格式是:

    #line number "filename"

    这里number 是将会赋给下一行的新行数。它后面的行数从这一点逐个递增。

    filename 是一个可选参数,用来替换自此行以后出错时显示的文件名,直到有另外一个#line指令替换它或直到文件的末尾。例如:

    #line 1 "assigning variable"
    int a?;

    这段代码将会产生一个错误,显示为在文件"assigning variable", line 1 。


    #error

    这个指令将中断编译过程并返回一个参数中定义的出错信息,例如:

    #ifndef __cplusplus
    #error A C++ compiler is required
    #endif

    这个例子中如果 __cplusplus 没有被定义就会中断编译过程。


    #include

    这个指令我们已经见到很多次。当预处理器找到一个#include 指令时,它用指定文件的全部内容替换这条语句。声明包含一个文件有两种方式:

    #include "file"
    #include <file>

    两种表达的唯一区别是编译器应该在什么路经下寻找指定的文件。第一种情况下,文件名被写在双引号中,编译器首先在包含这条指令的文件所在的目录下进行寻找,如果找不到指定文件,编译器再到被配置的默认路径下(也就是标准头文件路径下)进行寻找。

    如果文件名是在尖括号 <> 中,编译器会直接到默认标准头文件路径下寻找。


    #pragma

    这个指令是用来对编译器进行配置的,针对你所使用的平台和编译器而有所不同。要了解更多信息,请参考你的编译器手册。

    如果你的编译器不支持某个#pragma的特定参数,这个参数会被忽略,不会产生出错。


    预定义的宏名称 (Predefined macro names)

    以下宏名称在任何时候都是定义好的:


    macrovalue
    __LINE__整数值,表示当前正在编译的行在源文件中的行数。
    __FILE__字符串,表示被编译的源文件的文件名。
    __DATE__一个格式为 "Mmm dd yyyy" 的字符串,存储编译开始的日期。
    __TIME__一个格式为 "hh:mm:ss" 的字符串,存储编译开始的时间。
    __cplusplus整数值,所有C++编译器都定义了这个常量为某个值。如果这个编译器是完全遵守C++标准的,它的值应该等于或大于199711L,具体值取决于它遵守的是哪个版本的标准。

    例如:

    // 标准宏名称
    #include <iostream>
    using namespace std;

    int main()
    {
    cout << "This is the line number "
    << __LINE__;
    cout << " of file " << __FILE__
    << ".\n";
    cout << "Its compilation began "
    << __DATE__;
    cout << " at " << __TIME__ << ".\n";
    cout << "The compiler gives a "
    <<"__cplusplus value of "

    << __cplusplus;
    return 0;
    }
    This is the line number 7 of file /home/jay/stdmacronames.cpp.
    Its compilation began Nov 1 2005 at 10:12:29.
    The compiler gives a __cplusplus value of 1