C語言條件編譯詳解
假如現在要開發一個C語言程式,讓它輸出紅色的文字,並且要求跨平臺,在 Windows 和 Linux 下都能執行,怎麼辦呢?
這個程式的難點在於,不同平臺下控制文字顏色的程式碼不一樣,我們必須要能夠識別出不同的平臺。
Windows 有專有的巨集_WIN32,Linux 有專有的巨集__linux__,以現有的知識,我們很容易就想到了 if else,請看下面的程式碼:
#include <stdio.h> int main(){ if(_WIN32){ system("color 0c"); printf("http://www.baidu.com\n"); }else if(__linux__){ printf("\033[22;31mhttp://www.baidu.com\n\033[22;30m"); }else{ printf("http://www.baidu.com\n"); } return 0; }
但這段程式碼是錯誤的,在 Windows 下提示 __linux__ 是未定義的識別符號,在 Linux 下提示 _Win32 是未定義的識別符號。對上面的程式碼進行改進:
#include <stdio.h> int main(){ #if _WIN32 system("color 0c"); printf("http://www.baidu.com\n"); #elif __linux__ printf("\033[22;31mhttp://www.baidu.com\n\033[22;30m"); #else printf("http://www.baidu.com\n"); #endif return 0; }
#if、#elif、#else 和 #endif 都是預處理命令,整段程式碼的意思是:如果巨集 _WIN32 的值為真,就保留第 4、5 行程式碼,刪除第 7、9 行程式碼;如果巨集 __linux__ 的值為真,就保留第 7 行程式碼;如果所有的巨集都為假,就保留第 9 行程式碼。
這些操作都是在預處理階段完成的,多餘的程式碼以及所有的巨集都不會參與編譯,不僅保證了程式碼的正確性,還減小了編譯後文件的體積。
這種能夠根據不同情況編譯不同程式碼、產生不同目標檔案的機制,稱為條件編譯。條件編譯是預處理程式的功能,不是編譯器的功能。
條件編譯有多種形式,下面一一講解。
#if 命令
#if 命令的完整格式為:
它的意思是:如常量“表示式1”的值為真(非0),就對“程式段1”進行編譯,否則就計算“表示式2”,結果為真的話就對“程式段2”進行編譯,為假的話就繼續往下匹配,直到遇到值為真的表示式,或者遇到 #else。這一點和 if else 非常類似。
需要注意的是,#if 命令要求判斷條件為“整型常量表達式”,也就是說,表示式中不能包含變數,而且結果必須是整數;而 if 後面的表示式沒有限制,只要符合語法就行。這是 #if 和 if 的一個重要區別。
#elif 和 #else 也可以省略,如下所示:
#include <stdio.h> int main(){ #if _WIN32 printf("This is Windows!\n"); #else printf("Unknown platform!\n"); #endif #if __linux__ printf("This is Linux!\n"); #endif return 0; }
#ifdef 命令
#ifdef 命令的格式為:
它的意思是,如果當前的巨集已被定義過,則對“程式段1”進行編譯,否則對“程式段2”進行編譯。
也可以省略 #else:
VS/VC 有兩種編譯模式,Debug 和 Release。
- 在學習過程中,我們通常使用 Debug 模式,這樣便於程式的除錯;
- 而最終釋出的程式,要使用 Release 模式,這樣編譯器會進行很多優化,提高程式執行效率,刪除冗餘資訊。
為了能夠清楚地看到當前程式的編譯模式,我們不妨在程式中增加提示,請看下面的程式碼:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(){ #ifdef _DEBUG printf("正在使用 Debug 模式編譯程式...\n"); #else printf("正在使用 Release 模式編譯程式...\n"); #endif system("pause"); return 0; }
當以 Debug 模式編譯程式時,巨集 _DEBUG 會被定義,預處器會保留第 5 行程式碼,刪除第 7 行程式碼。反之會刪除第 5 行,保留第 7 行。
#ifndef 命令
#ifndef 命令的格式為:
與 #ifdef 相比,僅僅是將 #ifdef 改為了 #ifndef。它的意思是,如果當前的巨集未被定義,則對“程式段1”進行編譯,否則對“程式段2”進行編譯,這與 #ifdef 的功能正好相反。
區別
最後需要注意的是,#if 後面跟的是“整型常量表達式”,而 #ifdef 和 #ifndef 後面跟的只能是一個巨集名,不能是其他的。
例如,下面的形式只能用於 #if:
#include <stdio.h> #define NUM 10 int main(){ #if NUM == 10 || NUM == 20 printf("NUM: %d\n", NUM); #else printf("NUM Error\n"); #endif return 0; }
執行結果:NUM: 10
再如,兩個巨集都存在時編譯程式碼A,否則編譯程式碼B:
#include <stdio.h> #define NUM1 10 #define NUM2 20 int main(){ #if (defined NUM1 && defined NUM2) //程式碼A printf("NUM1: %d, NUM2: %d\n", NUM1, NUM2); #else //程式碼B printf("Error\n"); #endif return 0; }
執行結果:NUM1: 10, NUM2: 20
#ifdef 可以認為是 #if defined 的縮寫。