c/c++基礎(chǔ) 預(yù)處理指令總結(jié)
預(yù)處理指令提供按條件跳過源文件中的節(jié)、報告錯誤和警告條件,以及描繪源代碼的不同區(qū)域的能力。使用術(shù)語“預(yù)處理指令”只是為了與 C 和 C++ 編程語言保持一致。在 C# 中沒有單獨的預(yù)處理步驟;預(yù)處理指令按詞法分析階段的一部分處理。
預(yù)處理器的主要作用就是把通過預(yù)處理的內(nèi)建功能對一個資源進行等價替換,最常見的預(yù)處理有:文件包含,條件編譯、布局控制和宏替換4種。
文件包含:#include 是一種最為常見的預(yù)處理,主要是做為文件的引用組合源程序正文。
條件編譯:#if,#ifndef,#ifdef,#endif,#undef等也是比較常見的預(yù)處理,主要是進行編譯時進行有選擇的挑選,注釋掉一些指定的代碼,以達到版本控制、防止對文件重復(fù)包含的功能。
布局控制:#progma,這也是我們應(yīng)用預(yù)處理的一個重要方面,主要功能是為編譯程序提供非常規(guī)的控制流信息。
宏替換: #define,這是最常見的用法,它可以定義符號常量、函數(shù)功能、重新命名、字符串的拼接等各種功能。
下面我們看一下常見的預(yù)處理指令:
- #define 宏定義
- #undef 未定義宏
- #include 文本包含
- #ifdef 如果宏被定義就進行編譯
- #ifndef 如果宏未被定義就進行編譯
- #endif 結(jié)束編譯塊的控制
- #if 表達式非零就對代碼進行編譯
- #else 作為其他預(yù)處理的剩余選項進行編譯
- #elif 這是一種#else和#if的組合選項
- #line 改變當前的行數(shù)和文件名稱
- #error 輸出一個錯誤信息
- #pragma 為編譯程序提供非常規(guī)的控制流信息
下面我們對這些預(yù)處理進行一一的說明,考慮到宏的重要性和繁瑣性,我們把它放到最后講。
文件包含指令:
這種預(yù)處理使用方式是最為常見的,平時我們編寫程序都會用到,最常見的用法是:
- #include <iostream> //標準庫頭文件
- #include <iostream.h> //舊式的標準庫頭文件
- #include "IO.h" //用戶自定義的頭文件
- #include "../file.h" //UNIX下的父目錄下的頭文件
- #include "/usr/local/file.h" //UNIX下的完整路徑
- #include "..\file.h" //Dos下的父目錄下的頭文件
- #include "\usr\local\file.h" //Dos下的完整路徑
這里面有2個地方要注意:
1、我們用<iostream>還是<iostream.h>?
我們主張使用<iostream>,而不是<iostream.h>,為什么呢?我想你可能還記得我曾經(jīng)給出過幾點理由,這里我大致的說一下:首先,.h格式的頭文件早在98年9月份就被標準委員會拋棄了,我們應(yīng)該緊跟標準,以適合時代的發(fā)展。其次,iostream.h只支持窄字符集,iostream則支持窄/寬字符集。
還有,標準對iostream作了很多的改動,接口和實現(xiàn)都有了變化。最后,iostream組件全部放入namespace std中,防止了名字污染。
2、<io.h>和"io.h"的區(qū)別?
其實他們唯一的區(qū)別就是搜索路徑不同:
對于#include <io.h> ,編譯器從標準庫路徑開始搜索
對于#include "io.h" ,編譯器從用戶的工作路徑開始搜索
編譯控制指令:
這些指令的主要目的是進行編譯時進行有選擇的挑選,注釋掉一些指定的代碼,以達到版本控制、防止對文件重復(fù)包含的功能。
使用格式,如下:
1、
- #ifdef identifier
- your code
- #endif
如果identifier為一個定義了的符號,your code就會被編譯,否則剔除
2、
- #ifndef identifier
- your code
- #endif
如果identifier為一個未定義的符號,your code就會被編譯,否則剔除
3、
- #if expression
- your code
- #endif
如果expression非零,your code就會被編譯,否則剔除
4、
- #ifdef identifier
- your code1
- #else
- your code2
- #endif
如果identifier為一個定義了的符號,your code1就會被編譯,否則yourcode2就會被編譯
5、
- #if expressin1
- your code1
- #elif expression2 //呵呵,elif
- your code2
- #else
- your code3
- #enif
如果epression1非零,就編譯your code1,否則,如果expression2非零,就編譯your code2,否則,就編譯your code3
#p#
其他預(yù)編譯指令
除了上面我們說的集中常用的編譯指令,還有3種不太常見的編譯指令:#line、#error、#pragma,我們接下來就簡單的談一下。
#line的語法如下:
- #line number filename
例如:#line 30 a.h 其中,文件名a.h可以省略不寫。
這條指令可以改變當前的行號和文件名,例如上面的這條預(yù)處理指令就可以改變當前的行號為30,文件名是a.h。初看起來似乎沒有什么用,不過,他還是有點用的,那就是用在編譯器的編寫中,我們知道編譯器對C++源碼編譯過程中會產(chǎn)生一些中間文件,通過這條指令,可以保證文件名是固定的,不會被這些中間文件代替,有利于進行分析。
#error語法如下:
- #error info
例如:
- #ifndef UNIX
- #error This software requires the UNIX OS.
- #endif
這條指令主要是給出錯誤信息,上面的這個例子就是,如果沒有在UNIX環(huán)境下,就會輸出This software requires the UNIX OS.然后誘發(fā)編譯器終止。所以總的來說,這條指令的目的就是在程序崩潰之前能夠給出一定的信息。
#pragma是非統(tǒng)一的,他要依靠各個編譯器生產(chǎn)者,例如,在SUN C++編譯器中:
- // 把name和val的起始地址調(diào)整為8個字節(jié)的倍數(shù)
- #progma align 8 (name, val)
- char name[9];
- double val;
- //在程序執(zhí)行開始,調(diào)用函數(shù)MyFunction
- #progma init (MyFunction)
預(yù)定義標識符
為了處理一些有用的信息,預(yù)處理定義了一些預(yù)處理標識符,雖然各種編譯器的預(yù)處理標識符不盡相同,但是他們都會處理下面的4種:
- __FILE__ 正在編譯的文件的名字
- __LINE__ 正在編譯的文件的行號
- __DATE__ 編譯時刻的日期字符串,例如: "25 Dec 2000"
- __TIME__ 編譯時刻的時間字符串,例如: "12:30:55"
例如:cout<<"The file is :"<<__FILE__"<<"! The lines is:"<<__LINE__<<endl;
預(yù)處理何去何從
如何取代#include預(yù)處理指令,我們在這里就不再一一討論了。
C++并沒有為#include提供替代形式,但是namespace提供了一種作用域機制,它能以某種方式支持組合,利用它可以改善#include的行為方式,但是我們還是無法取代#include。
#progma應(yīng)該算是一個可有可無的預(yù)處理指令,按照C++之父Bjarne的話說,就是:"#progma被過分的經(jīng)常的用于將語言語義的變形隱藏到編譯系統(tǒng)里,或者被用于提供帶有特殊語義和笨拙語法的語言擴充。”
對于#ifdef,我們?nèi)匀皇譄o策,就算是我們利用if語句和常量表達式,仍然不足以替代她,因為一個if語句的正文必須在語法上正確,滿足類檢查,即使他處在一個絕不會被執(zhí)行的分支里面。
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