C++ 前處理器
C++ 前處理器
前處理器是一些指令,指示編譯器在實際編譯之前所需完成的預處理。
所有的前處理器指令都是以井號(#)開頭,只有空格字元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,之前所有的例項中都有 #include 指令。這個巨集用於把標頭檔案包含到原始檔中。
C++ 還支援很多預處理指令,比如 #include、#define、#if、#else、#line 等,讓我們一起看看這些重要指令。
#define 預處理
#define 預處理指令用於建立符號常量。該符號常量通常稱為巨集,指令的一般形式是:
#define macro-name replacement-text
當這一行程式碼出現在一個檔案中時,在該檔案中後續出現的所有巨集都將會在程式編譯之前被替換為 replacement-text。例如:
#include <iostream> using namespace std; #define PI 3.14159 int main () { cout << "Value of PI :" << PI << endl; return 0; }現在,讓我們測試這段程式碼,看看預處理的結果。假設原始碼檔案已經存在,接下來使用 -E 選項進行編譯,並把結果重定向到 test.p。現在,如果您檢視 test.p 檔案,將會看到它已經包含大量的資訊,而且在檔案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;
}
引數巨集
您可以使用 #define 來定義一個帶有引數的巨集,如下所示:
#include <iostream> using namespace std; #define MIN(a,b) (a<b ? a : b) int main () { int i, j; i = 100; j = 30; cout <<"較小的值為:" << MIN(i, j) << endl; return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
較小的值為:30
條件編譯
有幾個指令可以用來有選擇地對部分程式原始碼進行編譯。這個過程被稱為條件編譯。
條件前處理器的結構與 if 選擇結構很像。請看下面這段前處理器的程式碼:
#ifdef NULL
#define NULL 0
#endif
您可以只在除錯時進行編譯,除錯開關可以使用一個巨集來實現,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,則會對程式中的 cerr 語句進行編譯。您可以使用 #if 0 語句註釋掉程式的一部分,如下所示:
#if 0
不進行編譯的程式碼
#endif
讓我們嘗試下面的例項:
例項
#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 /* 這是註釋部分 */ 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; }當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Trace: Inside main function
The minimum is 30
Trace: Coming out of main function
# 和 ## 運算子
# 和 ## 預處理運算子在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。# 運算子會把 replacement-text 令牌轉換為用引號引起來的字串。
請看下面的巨集定義:
例項
#include <iostream> using namespace std; #define MKSTR( x ) #x int main () { cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,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++ 前處理器把下面這行:
cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
轉換成了:
cout << "HELLO C++" << endl;
## 運算子用於連線兩個令牌。下面是一個例項:
#define CONCAT( x, y ) x ## y
當 CONCAT 出現在程式中時,它的引數會被連線起來,並用來取代巨集。例如,程式中 CONCAT(HELLO, C++) 會被替換為 "HELLO C++",如下面例項所示。
例項
#include <iostream> using namespace std; #define concat(a, b) a ## b int main() { int xy = 100; cout << concat(x, y); return 0; }當上面的程式碼被編譯和執行時,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++ 前處理器把下面這行:
cout << concat(x, y);
轉換成了:
cout << xy;
C++ 中的預定義巨集
C++ 提供了下表所示的一些預定義巨集:
巨集 | 描述 |
---|---|
__LINE__ | 這會在程式編譯時包含當前行號。 |
__FILE__ | 這會在程式編譯時包含當前檔名。 |
__DATE__ | 這會包含一個形式為 month/day/year 的字串,它表示把原始檔轉換為目的碼的日期。 |
__TIME__ | 這會包含一個形式為 hour:minute:second 的字串,它表示程式被編譯的時間。 |
讓我們看看上述這些巨集的例項:
例項
#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; }當上面的程式碼被編譯和執行時,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