C++中的预处理

梦里梦外; 2022-01-09 18:23 229阅读 0赞

**一、预处理的由来：**  
 在C++的历史发展中，有很多的语言特征（特别是语言的晦涩之处）来自于C语言，预处理就是其中的一个。C++从C语言那里把C语言预处理器继承过来（C语言预处理器，被Bjarne博士简称为Cpp，不知道是不是C Program Preprocessor的简称）。

**二、常见的预处理功能：**  
预处理器的主要作用就是: 把通过预处理的内建功能对一个资源进行等价替换，最常见的预处理有: 文件包含，条件编译、布局控制和宏替换4种。  
文件包含: \#include 是一种最为常见的预处理，主要是做为文件的引用组合源程序正文。  
条件编译: \#if,\#ifndef,\#ifdef,\#endif,\#undef等也是比较常见的预处理，主要是进行编译时进行有选择的挑选，注释掉一些指定的代码，以达到版本控制、防止对文件重复包含的功能。  
布局控制: \#progma，这也是我们应用预处理的一个重要方面，主要功能是为编译程序提供非常规的控制流信息。  
宏替换: \#define，这是最常见的用法，它可以定义符号常量、函数功能、重新命名、字符串的拼接等各种功能。  
  
**三、预处理指令：**  
预处理指令的格式如下：  
\# define tokens

\#符号应该是这一行的第一个非空字符，一般我们把它放在起始位置。如果指令一行放不下，可以通过反斜杠“/”进行控制，例如：  
\#define Error /

if(error) exit(1)   
等价于   
 \#define Error if(error) exit(1)

不过我们为了美化起见，一般都不怎么这么用，更常见的方式如下：   
 \# 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   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*

下面我们看一下常见的预处理指令：   
 \#define 宏定义   
 \#undef 取消宏   
 \#include 文本包含   
 \#ifdef 如果宏被定义就进行编译   
 \#ifndef 如果宏未被定义就进行编译   
 \#endif 结束编译块的控制   
 \#if 表达式非零就对代码进行编译   
 \#else 作为其他预处理的剩余选项进行编译   
 \#elif 这是一种\#else和\#if的组合选项   
 \#line 改变当前的行数和文件名称   
 \#error 输出一个错误信息   
 \#pragma 为编译程序提供非常规的控制流信息   
\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*\*   
 下面我们对这些预处理进行一一的说明，考虑到宏的重要性和繁琐性，我们把它放到最后讲。

**四、文件包含指令：**  
 这种预处理使用方式是最为常见的，平时我们编写程序都会用到，最常见的用法是：   
 \#include <iostream> file://标准库头文件   
 \#include <iostream.h> file://旧式的标准库头文件   
 \#include "IO.h" file://用户自定义的头文件   
 \#include "../file.h" file://UNIX下的父目录下的头文件   
 \#include "/usr/local/file.h" file://UNIX下的完整路径   
 \#include "..//file.h" file://Dos下的父目录下的头文件   
 \#include "//usr//local//file.h" file://Dos下的完整路径

这里面有2个地方要注意：   
 1、我们用<iostream>还是<iostream.h>?   
 我们主张使用<iostream>，而不是<iostream.h>,为什么呢？我想你可能还记得我曾经给出过几点理由，这里我大致的说一下：   
 首先，.h格式的头文件早在98年9月份就被标准委员会抛弃了，我们应该紧跟标准，以适合时代的发展。   
 其次，iostream.h只支持窄字符集，iostream则支持窄/宽字符集。   
 还有，标准对iostream作了很多的改动，接口和实现都有了变化。   
 最后，iostream组件全部放入namespace std中，防止了名字污染。   
 2、<io.h>和"io.h"的区别？   
 其实他们唯一的区别就是搜索路径不同：   
 对于\#include <io.h> ，编译器从标准库路径开始搜索   
 对于\#include "io.h" ，编译器从用户的工作路径开始搜索

**五、编译控制指令：**  
 这些指令的主要目的是进行编译时进行有选择的挑选，注释掉一些指定的代码，以达到版本控制、防止对文件重复包含的功能。   
 使用格式，如下：   
 1、   
 \#ifdef identifier   
 your code   
 \#endif   
 如果identifier为一个定义了的符号，your code就会被编译，否则剔除   
 2、   
 \#ifndef identifier   
 your code   
 \#endif   
 如果identifier为一个未定义的符号，your code就会被编译，否则剔除   
 3、   
 \#if expression   
 your code   
 \#endif   
 如果expression非零，your code就会被编译，否则剔除   
 4、   
 \#ifdef identifier   
 your code1   
 \#else   
 your code2   
 \#endif   
 如果identifier为一个定义了的符号，your code1就会被编译，否则your code2就会被编译   
 5、   
 \#if expressin1   
 your code1   
 \#elif expression2   
 your code2   
 \#else   
 your code3   
 \#enif   
 如果epression1非零，就编译your code1，否则，如果expression2非零，就编译your code2，否则，就编译your code3

**其他预编译指令**  
 除了上面我们说的集中常用的编译指令，还有3种不太常见的编译指令：\#line、\#error、\#pragma，我们接下来就简单的谈一下。   
 \#line的语法如下：   
 \#line number filename   
 例如：\#line 30 a.h 其中，文件名a.h可以省略不写。   
 这条指令可以改变当前的行号和文件名，例如上面的这条预处理指令就可以改变当前的行号为30，文件名是a.h。初看起来似乎没有什么用，不过，他还是有点用的，那就是用在编译器的编写中，我们知道编译器对C++源码编译过程中会产生一些中间文件，通过这条指令，可以保证文件名是固定的，不会被这些中间文件代替，有利于进行分析。   
 \#error语法如下：   
 \#error info   
 例如：

\#ifndef UNIX   
 \#error This software requires the UNIX OS.   
 \#endif   
 这条指令主要是给出错误信息，上面的这个例子就是，如果没有在UNIX环境下，就会输出This software requires the UNIX OS.然后诱发编译器终止。所以总的来说，这条指令的目的就是在程序崩溃之前能够给出一定的信息。   
 至于\#pragma,我们在《解析\#pragma指令 》一文中有过介绍，我们在这里再补充几句，\#pragma是非统一的，他要依靠各个编译器生产者，例如，在SUN C++编译器中：   
 // 把name和val的起始地址调整为8个字节的倍数   
 \#progma align 8 (name, val)   
 char name\[9\];   
 double val;   
 file://在程序执行开始，调用函数MyFunction   
 \#progma init (MyFunction)

**预定义标识符**  
 为了处理一些有用的信息，预处理定义了一些预处理标识符，虽然各种编译器的预处理标识符不尽相同，但是他们都会处理下面的4种：   
 \_\_FILE\_\_ 正在编译的文件的名字   
 \_\_LINE\_\_ 正在编译的文件的行号   
 \_\_DATE\_\_ 编译时刻的日期字符串，例如： "25 Dec 2000"   
 \_\_TIME\_\_ 编译时刻的时间字符串，例如： "12:30:55"   
 例如：cout<<"The file is :"<<\_\_FILE\_\_"<<"! The lines is:"<<\_\_LINE\_\_<<endl;

**预处理何去何从**  
 在《浅析C++里面的宏》一文中，我们提到了如何取代\#include预处理指令，我们在这里就不再一一讨论了。   
 C++并没有为\#include提供替代形式，但是namespace提供了一种作用域机制，它能以某种方式支持组合，利用它可以改善\#include的行为方式，但是我们还是无法取代\#include。   
 \#progma应该算是一个可有可无的预处理指令，按照C++之父Bjarne的话说，就是：“\#progma被过分的经常的用于将语言语义的变形隐藏到编译系统里，或者被用于提供带有特殊语义和笨拙语法的语言扩充。”   
 对于\#ifdef，我们仍然束手无策，就算是我们利用if语句和常量表达式，仍然不足以替代它，因为一个if语句的正文必须在语法上正确，满足类检查，即使他处在一个绝不会被执行的分支里面。   
 最后，我们以Bjarne博士的话作为结尾：“最后，在许多年之后，将Cpp放逐刀程序开发环境里，与其他附加性语言工具放到一起，那里才是她应该呆的地方。”

转自：http://www.cnblogs.com/lidabo/archive/2012/08/27/2658914.html

转载于:https://www.cnblogs.com/hoojjack/p/5228839.html