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C++中的预处理命令 .

简介: C++中的预处理命令 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)。
C++中的预处理命令
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。”

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