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(bào)告錯(cuò)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(dú)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(duì)一個(gè)資源進(jìn)行等價(jià)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(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。
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(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(shí)我們編寫程序都會(huì)用到，最常見的用法是：
- #include <iostream> //標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件
- #include <iostream.h> //舊式的標(biāo)準(zhǔn)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(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)給出過幾點(diǎn)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(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)庫路徑開始搜索
對(duì)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(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
#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(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。初看起來似乎沒有什么用，不過，他還是有點(diǎn)用的，那就是用在編譯器的編寫中，我們知道編譯器對(duì)C++源碼編譯過程中會(huì)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(huì)被這些中間文件代替，有利于進(jìn)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(cuò)誤信息，上面的這個(gè)例子就是，如果沒有在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(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，但是我們還是無法取代#include。
#progma應(yīng)該算是一個(gè)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(kuò)充。”
對(duì)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(dá)式，仍然不足以替代她，因?yàn)橐粋€(gè)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(gè)絕不會(huì)被執(zhí)行的分支里面。
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