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C預(yù)處理指令

原文地址：http://www.51cto.com/html/2005/0927/3844.htm

一、預(yù)處理的由來(lái)：
在C++的歷史發(fā)展中，有很多的語(yǔ)言特征（特別是語(yǔ)言的晦澀之處）來(lái)自于C語(yǔ)言，預(yù)處理就是其中的一個(gè)。C++從C語(yǔ)言那里把C語(yǔ)言預(yù)處理器繼承過(guò)來(lái)（C語(yǔ)言預(yù)處理器，被Bjarne博士簡(jiǎn)稱為Cpp，不知道是不是C Program Preprocessor的簡(jiǎn)稱）。

二、常見(jiàn)的預(yù)處理功能：
預(yù)處理器的主要作用就是把通過(guò)預(yù)處理的內(nèi)建功能對(duì)一個(gè)資源進(jìn)行等價(jià)替換，最常見(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)的預(yù)處理，主要是進(jìn)行編譯時(shí)進(jìn)行有選擇的挑選，注釋掉一些指定的代碼，以達(dá)到版本控制、防止對(duì)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(gè)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(jiàn)的用法，它可以定義符號(hào)常量、函數(shù)功能、重新命名、字符串的拼接等各種功能。

三、預(yù)處理指令：
預(yù)處理指令的格式如下：
# directive tokens
#符號(hào)應(yīng)該是這一行的第一個(gè)非空字符，一般我們把它放在起始位置。如果指令一行放不下，可以通過(guò)\進(jìn)行控制，例如：
#define Error if(error) exit(1) 等價(jià)于
#define Error \
if(error) exit(1)
不過(guò)我們?yōu)榱嗣阑鹨?jiàn)，一般都不怎么這么用，更常見(jiàn)的方式如下：
# ifdef __BORLANDC__
if_true<(is_convertible<Value,named_template_param_base>::value)>::
template then<make_named_arg, make_key_value>::type Make;
# else
enum { is_named = is_named_parameter<Value>::value };
typedef typename if_true<(is_named)>::template
then<make_named_arg, make_key_value>::type Make;
# endif
下面我們看一下常見(jiàn)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(jìn)行編譯
#ifndef 如果宏未被定義就進(jìn)行編譯
#endif 結(jié)束編譯塊的控制
#if 表達(dá)式非零就對(duì)代碼進(jìn)行編譯
#else 作為其他預(yù)處理的剩余選項(xiàng)進(jìn)行編譯
#elif 這是一種#else和#if的組合選項(xiàng)

#line 改變當(dāng)前的行數(shù)和文件名稱
#error 輸出一個(gè)錯(cuò)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(duì)這些預(yù)處理進(jìn)行一一的說(shuō)明，考慮到宏的重要性和繁瑣性，我們把它放到最后講。

四、文件包含指令：
這種預(yù)處理使用方式是最為常見(jiàn)的，平時(shí)我們編寫(xiě)程序都會(huì)用到，最常見(jiàn)的用法是：
#include <iostream> ??? ??? //標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)頭文件
#include <iostream.h> ??? ??? //舊式的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)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(gè)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(guò)幾點(diǎn)理由，這里我大致的說(shuō)一下：首先，.h格式的頭文件早在98年9月份就被標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)拋棄了，我們應(yīng)該緊跟標(biāo)準(zhǔn)，以適合時(shí)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)iostream作了很多的改動(dòng)，接口和實(shí)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(shí)他們唯一的區(qū)別就是搜索路徑不同：
對(duì)于#include <io.h> ，編譯器從標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)路徑開(kāi)始搜索
對(duì)于#include "io.h" ，編譯器從用戶的工作路徑開(kāi)始搜索
五、編譯控制指令：
這些指令的主要目的是進(jìn)行編譯時(shí)進(jìn)行有選擇的挑選，注釋掉一些指定的代碼，以達(dá)到版本控制、防止對(duì)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(gè)定義了的符號(hào)，your code就會(huì)被編譯，否則剔除
2、
#ifndef identifier
your code
#endif
如果identifier為一個(gè)未定義的符號(hào)，your code就會(huì)被編譯，否則剔除
3、
#if expression
your code
#endif
如果expression非零，your code就會(huì)被編譯，否則剔除
4、
#ifdef identifier
your code1
#else
your code2
#endif
如果identifier為一個(gè)定義了的符號(hào)，your code1就會(huì)被編譯，否則yourcode2就會(huì)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

其他預(yù)編譯指令
除了上面我們說(shuō)的集中常用的編譯指令，還有3種不太常見(jiàn)的編譯指令：#line、#error、#pragma，我們接下來(lái)就簡(jiǎn)單的談一下。
#line的語(yǔ)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(xiě)。
這條指令可以改變當(dāng)前的行號(hào)和文件名，例如上面的這條預(yù)處理指令就可以改變當(dāng)前的行號(hào)為30，文件名是a.h。初看起來(lái)似乎沒(méi)有什么用，不過(guò)，他還是有點(diǎn)用的，那就是用在編譯器的編寫(xiě)中，我們知道編譯器對(duì)C++源碼編譯過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些中間文件，通過(guò)這條指令，可以保證文件名是固定的，不會(huì)被這些中間文件代替，有利于進(jìn)行分析。
#error語(yǔ)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(cuò)誤信息，上面的這個(gè)例子就是，如果沒(méi)有在UNIX環(huán)境下，就會(huì)輸出This software requires the UNIX OS.然后誘發(fā)編譯器終止。所以總的來(lái)說(shuō)，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(gè)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(gè)字節(jié)的倍數(shù)
#progma align 8 (name, val)
char name[9];
double val;
//在程序執(zhí)行開(kāi)始，調(diào)用函數(shù)MyFunction
#progma init (MyFunction)
預(yù)定義標(biāo)識(shí)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(biāo)識(shí)符，雖然各種編譯器的預(yù)處理標(biāo)識(shí)符不盡相同，但是他們都會(huì)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(hào)
__DATE__ 編譯時(shí)刻的日期字符串，例如： "25 Dec 2000"
__TIME__ 編譯時(shí)刻的時(shí)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?cè)谶@里就不再一一討論了。
C++并沒(méi)有為#include提供替代形式，但是namespace提供了一種作用域機(jī)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(wú)法取代#include。
#progma應(yīng)該算是一個(gè)可有可無(wú)的預(yù)處理指令，按照C++之父Bjarne的話說(shuō)，就是："#progma被過(guò)分的經(jīng)常的用于將語(yǔ)言語(yǔ)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(yǔ)義和笨拙語(yǔ)法的語(yǔ)言擴(kuò)充。”
對(duì)于#ifdef，我們?nèi)匀皇譄o(wú)策，就算是我們利用if語(yǔ)句和常量表達(dá)式，仍然不足以替代她，因?yàn)橐粋€(gè)if語(yǔ)句的正文必須在語(yǔ)法上正確，滿足類檢查，即使他處在一個(gè)絕不會(huì)被執(zhí)行的分支里面。

posted on 2006-04-19 13:14 芥之舟閱讀(6512) 評(píng)論(3) 編輯收藏引用所屬分類: C/C++

評(píng)論

# re: C預(yù)處理指令 2006-10-14 14:30 小千

你的Blog太好了，受益匪淺阿！！回復(fù) 更多評(píng)論

# re: C預(yù)處理指令 2007-06-01 11:27 gg

確實(shí)不錯(cuò)，少點(diǎn)實(shí)際例子應(yīng)用。回復(fù) 更多評(píng)論

# re: C預(yù)處理指令[未登錄](méi) 2012-03-12 11:48 天天

非常好回復(fù) 更多評(píng)論

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# re: C預(yù)處理指令 2006-10-14 14:30 小千

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# re: C預(yù)處理指令[未登錄](méi) 2012-03-12 11:48 天天

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