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宏,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
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
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
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
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
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:
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
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