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