<C++学习笔记>预处理功能

冷不防 2021-06-24 15:56 426阅读 0赞

<table style="word-wrap:break-word; empty-cells:show; border-collapse:collapse; table-layout:fixed; width:757px; color:rgb(0,0,0); font-family:Tahoma,Helvetica,SimSun,sans-serif,Hei; font-size:12px; line-height:18px"> 
 <tbody style="word-wrap:break-word"> 
 <tr style="word-wrap:break-word"> 
 <td style="word-wrap:break-word; font-size:14px"> 预处理功能介绍 &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 为有助于执行编译过程，经常可以使用一些预处理命令。每条预处理命令都具备一定的预处理功能。&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; 常用的预处理命令有以下三项： &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;1.宏定义命令 &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;2.文件包含命令&nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;3.条件编译命令。 预处理命令具有以下特点： 1．在左边加 # 号，作为标志。 2．一般独占一行。 3．预处理命令不是编程语句，因此句末不加分号。 4．在正常编译过程之前作为预备动作而执行，编译过程结束后不占用存储空间。 宏定义命令 
 <ul style="word-wrap:break-word; margin-top:0px; margin-right:0px; margin-bottom:0px; margin-left:14px; padding-top:0px; padding-right:0px; padding-bottom:0px; padding-left:0px"> 
 <li style="word-wrap:break-word; margin-top:0px; margin-right:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2em; padding-top:0px; padding-right:0px; padding-bottom:0px; padding-left:0px; list-style-type:disc; list-style-position:initial"> 简单宏定义 </li> 
 </ul> 例如： #define&nbsp;&nbsp;PI&nbsp;&nbsp;3.14159 #define&nbsp;&nbsp;SIZE&nbsp;&nbsp;80 宏定义命令被执行时，用字符串替代宏名，例如用3.14159替代PI，用80替代SIZE，等。 [例1]计算圆周长和面积。 #define&nbsp;&nbsp;PI&nbsp;&nbsp;3.14159 void main( ) { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;double circum, area, r = 3; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;circum = 2 * PI * r; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;area = PI * r * r; } 宏定义命令被执行时，不作语法检查。例如，用户希望将EXEC宏替代整句语句（例如int i=5；），使用以下宏： #define&nbsp;&nbsp;EXEC&nbsp;&nbsp;int i=5 其中遗漏了分号（int i=5；才是完整语句），但因不作语法检查，因此查不出以上错误，而直到编译系统将其它使用该宏的语句进行编译时才能发现错误。 
 <ul style="word-wrap:break-word; margin-top:0px; margin-right:0px; margin-bottom:0px; margin-left:14px; padding-top:0px; padding-right:0px; padding-bottom:0px; padding-left:0px"> 
 <li style="word-wrap:break-word; margin-top:0px; margin-right:0px; margin-bottom:0px; margin-left:2em; padding-top:0px; padding-right:0px; padding-bottom:0px; padding-left:0px; list-style-type:disc; list-style-position:initial"> 带参数宏定义 </li> 
 </ul> 注意：带参数宏定义并不是函数 例如： #define&nbsp;&nbsp;ADD(x,y)&nbsp;&nbsp;x+y [例1]计算两数之和。 #include &lt;iostream.h&gt; #define&nbsp;&nbsp;ADD(x,y)&nbsp;&nbsp;x+y void main( ) { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;int a(40), b(50);&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;//将a、b分别初始化为40、50 &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;int sum = ADD(a, b);&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;//宏替代结果为int sum = a + b; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout&lt;&lt;sum; } 运行结果： 90 宏替代的操作服从于运算符的优先级，见下例： [例2]计算数的平方。 // macro_3.cpp // Attention in defining macro // From Lv's book, p.85 #define&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;SQ(x)&nbsp;&nbsp;x*x #include &lt;iostream.h&gt; void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;int a = 2, b = 3; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; SQ(a+b) &lt;&lt; endl; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;//由于乘法运算符优先级高于加法运算符，所以执行a+b*a+b } /* Result: &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;should be 25, but we get &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;a+b*a+b=11&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; */&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; 问题出在优先级，应改正如下： // macro_1.cpp #define&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;SQ(x)&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;(x)*(x) #include &lt;iostream.h&gt; void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;int a = 2, b = 3; &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; SQ(a+b) &lt;&lt; endl;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;//即(a+b)*(a+b) } /* Result: &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;25&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;*/ 请注意：宏不是函数（子程序）！ 宏与函数的区别：宏节省时间但占用空间；函数节省空间但增加时间！ 文件包含 如果以上所述的宏定义语句很多，则可将它们包含于一个单独的文件中，例如 "macros.h" 中。此macros.h文件内容例如可为： // macros.h #define MAX 32 #define sq(n)&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;(n)*(n) #define&nbsp;&nbsp;PI&nbsp;&nbsp;3.14159 …&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;… 此时用户程序可简化为只包含以下一条语句： #include&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;"macros.h" 即可执行以上所有宏命令。 以上macros.h称为头文件（header files）（或称包含文件，include files）。 其中系统所定义的头文件名称（例如iostream.h）使用尖括弧&lt; &gt;将头文件名称iostream.h包括起来，系统就根据这点到系统的文件夹中去调用；而用户自定义的头文件则用双引号" "将头文件名称包括起来，例如"macros.h"。系统就根据这点到用户程序的文件夹中去调用。请注意区别此点。 C＋＋语言系统中有很多头文件，它们除包含宏替代定义语句外，更主要包含函数原型和类的定义或类的接口，及其所用各种数据类型的全局变量、外部静态变量和常量的定义。 条件编译 条件编译命令的功能是规定某些语句（或某个程序块）在一定条件下才参加编译，否则跳过不予理睬。 其主要用途为：防止遗漏定义或避免重复定义；以及在测试时增加某些测试语句，以实现调试跟踪的目的。本节主要讲防止遗漏定义或避免重复定义的功能。 其格式为： #ifdef&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;（常量表达式）（或 #if defined（常量表达式）） &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; [条件编译语句] #endif 或 #ifndef&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;（常量表达式）（或 #if not defined（常量表达式）） &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; [条件编译语句] #endif 以上语句中，当常量表达式无定义时，就编译两个条件编译命令#ifdef（或#ifndef）与#endif之间的条件编译语句。 条件编译命令也可表达如： #if&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;（常量表达式） &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; [条件编译语句] #endif 此时如常量表达式非零，则满足编译条件，编译两个条件编译命令#if与#endif之间的条件编译语句。 现在讲解其避免遗漏定义和避免重复定义的功能： 以下使用&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;＃ifndef&nbsp;&nbsp;MAX，此即（# if not defined MAX）或（＃if&nbsp;&nbsp;!defined&nbsp;&nbsp;MAX）&nbsp;&nbsp; 例题： // test_ifndef_1.cpp // To prevent the missing of macro definition #include &lt;iostream.h&gt; #ifndef MAX #define MAX 32 #endif void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; "MAX is " &lt;&lt; MAX &lt;&lt; endl; } /* Result: &nbsp; &nbsp; MAX is 32&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;*/ 上例中MAX没有定义，所以执行条件编译语句#define MAX 32语句。 &lt;例2&gt;此例中MAX已经定义过了，故不执行条件编译语句 // test_ifndef_2.cpp // To prevent the missing of macro definition #include &lt;iostream.h&gt; #define MAX 10 #ifndef MAX #define MAX 32 #endif void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; "MAX&nbsp;&nbsp;is " &lt;&lt; MAX &lt;&lt; endl; } /* Result: &nbsp; &nbsp; MAX&nbsp;&nbsp;is&nbsp;&nbsp;10&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;*/ 上例中MAX已被定义为等于10，所以不执行条件编译语句#define MAX 32语句。再说，如果真是执行了条件编译语句#define MAX 32语句，必将会出现如下警告： warning: 'MAX' : macro redefinition test_ifndef_2.cpp(6) : see previous definition of 'MAX' 再看避免重复包含头文件的例子： [例3]防止重复包含头文件。 设已有头文件如下： // ifndef.h // To avoid the duplication of include files #if&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;!defined(_IFNDEF_H) #define _IFNDEF_H int var=1;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; //global variable #endif&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; //_IFNDEF_H 用户应用程序如下： // test_ifndef_3.cpp // To prevent the duplication of macro definition #include &lt;iostream.h&gt; #include "ifndef.h" #include "ifndef.h"&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp; //看似重复包含，实则不予执行 void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; "变量var = " &lt;&lt; var &lt;&lt; endl; } /* Result: 变量var = 1 */ 此程序中虽然多了一句#include "ifndef.h"，但第二句不起作用。原因在于头文件中使用了条件编译功能。怎么知道重复包含的第二句不起作用？因为如果包含第二句的话，将会出错。如下： // test_ifndef_4.cpp // The error of the duplication of macro definition #include &lt;iostream.h&gt; int var=1; int var=1; void main() { &nbsp; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;cout &lt;&lt; "变量var = " &lt;&lt; var &lt;&lt; endl; } /* Result : Not working error C2374: 'var' : redefinition; multiple initialization */ 在任何头文件中，都必须使用上述条件编译语句以便避免重复包含。在有些头文件中，也可能使用语句#pragma&nbsp; &nbsp;once，只要在头文件的初始部分加入这条指令，就能够保证头文件只被编译一次。有时同时使用条件编译语句#if&nbsp;&nbsp;!defined(_IFNDEF_H)和#pragma语句。 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝&nbsp; 转载时请表明出处：<a href="http://www.cofftech.com/thread-5771-1-1.html" style="word-wrap:break-word; color:rgb(51,102,153)" rel="nofollow">http://www.cofftech.com/thread-5771-1-1.html</a></td> 
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