预处理功能介绍
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。 常用的预处理命令有以下三项:
1.宏定义命令
2.文件包含命令
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
简单宏定义
例如:
#define PI 3.14159
#define SIZE 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 PI 3.14159
void main( )
{
double circum, area, r = 3;
circum = 2 * PI * r;
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 EXEC 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。
带参数宏定义
注意:带参数宏定义并不是函数
例如:
#define ADD(x,y) x+y
[例1]计算两数之和。
#include <iostream.h>
#define ADD(x,y) x+y
void main( )
{
int a(40), b(50); //将a、b分别初始化为40、50
int sum = ADD(a, b); //宏替代结果为int sum = a + b;
cout<<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 SQ(x) x*x
#include <iostream.h>
void main()
{
int a = 2, b = 3;
cout << SQ(a+b) << endl;
//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:
should be 25, but we get
a+b*a+b=11 */
问题出在优先级,应改正如下:
// macro_1.cpp
#define SQ(x) (x)*(x)
#include <iostream.h>
void main()
{
int a = 2, b = 3;
cout << SQ(a+b) << endl; //即(a+b)*(a+b)
}
/* Result:
25 */
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) (n)*(n)
#define PI 3.14159
… …
此时用户程序可简化为只包含以下一条语句:
#include "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< >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 (常量表达式)(或 #if defined(常量表达式))
[条件编译语句]
#endif
或
#ifndef (常量表达式)(或 #if not defined(常量表达式))
[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 (常量表达式)
[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 #ifndef MAX,此即(# if not defined MAX)或(#if !defined MAX)
例题:
// test_ifndef_1.cpp
// To prevent the missing of macro definition
#include <iostream.h>
#ifndef MAX
#define MAX 32
#endif
void main()
{
cout << "MAX is " << MAX << endl;
}
/* Result:
MAX is 32 */
上例中MAX没有定义,所以执行条件编译语句#define MAX 32语句。
例此例中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 <iostream.h>
#define MAX 10
#ifndef MAX
#define MAX 32
#endif
void main()
{
cout << "MAX is " << MAX << endl;
}
/* Result:
MAX is 10 */
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 !defined(_IFNDEF_H)
#define _IFNDEF_H
int var=1; //global variable
#endif //_IFNDEF_H
用户应用程序如下:
// test_ifndef_3.cpp
// To prevent the duplication of macro definition
#include <iostream.h>
#include "ifndef.h"
#include "ifndef.h" //看似重复包含,实则不予执行
void main()
{
cout << "变量var = " << var << 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 <iostream.h>
int var=1;
int var=1;
void main()
{
cout << "变量var = " << var << 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 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 !defined(_IFNDEF_H)和#pragma语句。
=========================================
转载时请表明出处:http://www.cofftech.com/thread-5771-1-1.html
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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。 常用的预处理命令有以下三项:
1.宏定义命令
2.文件包含命令
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
简单宏定义
例如:
#define PI 3.14159
#define SIZE 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 PI 3.14159
void main( )
{
double circum, area, r = 3;
circum = 2 * PI * r;
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 EXEC 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。
带参数宏定义
注意:带参数宏定义并不是函数
例如:
#define ADD(x,y) x+y
[例1]计算两数之和。
#include <iostream.h>
#define ADD(x,y) x+y
void main( )
{
int a(40), b(50); //将a、b分别初始化为40、50
int sum = ADD(a, b); //宏替代结果为int sum = a + b;
cout<<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 SQ(x) x*x
#include <iostream.h>
void main()
{
int a = 2, b = 3;
cout << SQ(a+b) << endl;
//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:
should be 25, but we get
a+b*a+b=11 */
问题出在优先级,应改正如下:
// macro_1.cpp
#define SQ(x) (x)*(x)
#include <iostream.h>
void main()
{
int a = 2, b = 3;
cout << SQ(a+b) << endl; //即(a+b)*(a+b)
}
/* Result:
25 */
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) (n)*(n)
#define PI 3.14159
… …
此时用户程序可简化为只包含以下一条语句:
#include "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< >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 (常量表达式)(或 #if defined(常量表达式))
[条件编译语句]
#endif
或
#ifndef (常量表达式)(或 #if not defined(常量表达式))
[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 (常量表达式)
[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 #ifndef MAX,此即(# if not defined MAX)或(#if !defined MAX)
例题:
// test_ifndef_1.cpp
// To prevent the missing of macro definition
#include <iostream.h>
#ifndef MAX
#define MAX 32
#endif
void main()
{
cout << "MAX is " << MAX << endl;
}
/* Result:
MAX is 32 */
上例中MAX没有定义,所以执行条件编译语句#define MAX 32语句。
例此例中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 <iostream.h>
#define MAX 10
#ifndef MAX
#define MAX 32
#endif
void main()
{
cout << "MAX is " << MAX << endl;
}
/* Result:
MAX is 10 */
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 !defined(_IFNDEF_H)
#define _IFNDEF_H
int var=1; //global variable
#endif //_IFNDEF_H
用户应用程序如下:
// test_ifndef_3.cpp
// To prevent the duplication of macro definition
#include <iostream.h>
#include "ifndef.h"
#include "ifndef.h" //看似重复包含,实则不予执行
void main()
{
cout << "变量var = " << var << 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 <iostream.h>
int var=1;
int var=1;
void main()
{
cout << "变量var = " << var << 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 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 !defined(_IFNDEF_H)和#pragma语句。
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