c/c++預處理學習總結

預處理器（Preprocessor）定義了讀取源代碼、對代碼預先翻譯以及編寫供編譯器讀取的新代碼的過程。預處理先於編譯器對源代碼進行處理。
  C/C++語言沒有內置工具在編譯時間包含其他源文件、宏定義，或根據條件包含或排除一些代碼行的編譯時指令。預處理器提供了這些能力。雖然當前大多數編譯器內部集成了預處理器，人們還是認爲預處理獨立於編譯器的過程。預處理器讀取源代碼，查找預處理指令語句和宏調用，然後翻譯源代碼，它還去掉程序中的註釋和多餘的空白。
  在C++語言中預處理指令有：
  指令          功能描述
  #                 空指令，沒有作用
  #include      在指令的位置包含一個源代碼文件
  #define       定義一個宏
  #undef        取消宏定義
  #if               如果給定條件爲真，則編譯代碼
  #ifdef          如果宏被定義，則編譯代碼 
  #ifndef        如果宏未被定義，則編譯代碼
  #elif            如果前面的#if...條件不爲真而當前條件爲真，則編譯代碼
  #endif         終止#if....#else條件塊
  #error         終止編譯並顯示錯誤信息
  #line           修改編譯器尾部用於消息報告的文件名和行號

  #pragma    功能取決於平臺

 

 "#"串化運算符

  宏定義內的"#"運算符把位於其後的形參所對應的實參轉化爲字符串。
  例子：
 #include <iostream.h>
  #define Error(n) cout << "Error " << #n

  int main(void)
 {
     Error(53);
     return 0;   
 }
  
 程序運行結果：Error 53

  宏定義中的"#n"系列通知預處理器，把實參傳遞的內容轉化爲字符串。所以，Error(53)展開的效果如：
  cout << "Error " "53";
 根據字符串常量的用法，相鄰字符串將被連接，應而實際的語句是：

cout << "Error 53";

 

 "##"運算符

  "##"運算符把多個實參連接起來。

  #include <iostream.h>
   #deifne BookChapterVerse(b,c,v) b ## c ## v

  int main(void)
 {
     unsigned bcv=BookChapterVerse(5,12,43);
     cout << bcv;
     return 0;
 }
  

    程序的運行結果爲：51243

 

   #include      在指令的位置包含一個源代碼文件

  頭文件通常以.h結尾,其 內容可使用#include預處理器指令包含到 程序中

　頭文件中一般包含: 函數原型與全局變量

  形式常有下面兩種
  #include <iostream>
  #include "myheader.h"

  前者<>用來引用標準庫頭文件,後者""常用來引用自定義的頭文件
  前者<>編譯器只搜索包含標準庫頭文件的默認 目錄,後者首先搜索正在編譯的源文件所在的 目錄,找不到時再搜索包含標準庫頭文件的默認 目錄.

  如果把頭文件放在其他 目錄下,爲了查找到它,必須在雙引號中指定從源文件到頭文件的完整路徑

 

  #define  定義符號、宏

符號
  #define PI 3.1415925  定義符號PI爲3.1415925
  #define PI　　　　　　取消PI的值

  這裏PI看起來像一個變量，但它與變量沒有任何關係，它只是一個符號或標誌，在 程序代碼編譯前，此符號會用一組指定的字符來代替
  3.14159265　不是一個數值，只是一個字符串，不會進行檢查

 

  在編譯前，預處理器會遍歷代碼，在它認爲置換有意義的地方，用字符串PI的定義值(3.14159265)來代替
　在註釋或字符串中的PI不進行替換

  在C中常以#define來定義符號常量，但在C++中最好使用const 來定義常量
  #define PI 3.14159265
  const long double PI=3.14159265;
  兩者比較下，前者沒有類型的指定容易引起不必須的麻煩，而後者定義清楚，所以在C++中推薦使用const來定義常量

　#define的缺點:
   1)不支持類型檢查
   2)不考慮作用域

   3)符號名不能限制在一個命名 空間中

 

  用宏名中的參數帶入語句中的參數
  

  #define Print(Var, digits)  count << setw(digits) << (Var) << endl

宏後面沒有;號

  Print(Var)中的Print和(之間不能有空格，否則(就會被解釋爲置換字符串的一部分 

  調用
  Print(ival, 15)
  預處理器就會把它換成
  cout << setw(15) << (ival) << endl;


  所有的情況下都可以使用內聯函數來代替宏，這樣可以增強類型的檢查
  template<class T> inline void Print (const T& var, const int& digits)
  {
      count<<setw(digits)<<var<<endl;
  }

  調用
  Print(ival, 15);

 #undef 刪除#define定義的符號

  #define PI 3.14159265
  ... //之間所有的PI都可以被替換爲3.14159265

  #undef PI

  之後不再有PI這個標識符

 

邏輯預處理器指令#if  #else  #elif   #endif   #undef   #ifndef

　#if defined CALCAVERAGE　或 #ifdef CALCAVERAGE

   int count=sizeof(data)/sizeof(data[0]);
   for(int i=0; i<count; i++)
     average += data;
   average /= count;
  #endif

  如果已經定義符號CALCAVERAGE則把#if與#endif間的語句放在要編譯的源代碼內


  防止重複引入某些頭文件
  #ifndef COMPARE_H
  #define COMPARE_H     注意: 這裏只是定義一個沒有值的符號COMPARE_H, 下面的namespace compare不是COMPARE_H的 內容，這裏的定義不像是定義一個常量或宏，僅僅定義一個符號，指出此符號已定義，則就會有下面的 內容namespace compare{...
   namespace compare{
     double max(const double* data, int size);
     double min(const double* data, int size);
   }
  #endif

  比較
  #define VERSION \
   3
  因爲有換行符\　所以上句等價於 #define VERSION 3

  由此可以看出#define COMPARE_H與namespace compare是獨立沒有關係的兩個行

 

#line   

  使用#line可以修改__FILE__返回的字符串
  如
  #line 1000    把當前行號設置爲1000
  #line 1000 "the program file"      修改__FILE__返回的字符串行號改爲了1000，文件名改爲了"the program file"

  #line __LINE__ "the program file"  修改__FILE__返回的字符串行號沒變，文件名改爲了"the program file"

 

 #error

  在預處理階段，如果出現了錯誤，則#error指令可以生成一個診斷 消息，並顯示爲一個編譯錯誤，同時中止編譯
  #ifndef __cplusplus
  #error "Error -  Should be C++"
  #endif

 

 #pragma

　專門用於實現預先定義好的選項，其結果在編譯器說明文檔中進行了詳細的解釋。編譯器未識別出來的#pragma指令都會被忽略


8)assert()宏
  在標準庫頭文件<cassert>中聲明
  用於在 程序中 測試一個邏輯表達式，如果邏輯表達式爲false, 則assert()會終止 程序，並顯示診斷 消息
  用於在條件不滿足就會出現重大錯誤，所以應確保後面的語句不應再繼續執行，所以它的應用非常靈活
  注意: assert不是錯誤處理 機制，邏輯表達式的結果不應產生負面效果，也不應超出 程序員的控制(如找開一個文件是否成功), 程序應提供適當的代碼來處理這種情況
　assert(expression);
  assert(expression) && assert(expression2);
  可以使用#define NDEBUG來關閉斷言 機制

  #include <iostream>
  #include <cassert>
  using std::cout;
  using std::endl;

  int main()
  {
     int x=0;
     int y=0;

     cout<<endl;

     for(x=0; x<20; x++)
     {
        cout<<"x= "<<x <<" y= "<<y<<endl;
        assert(x<y);　//當x>=y與x==5時，就報錯，並終止 程序的執行
     }
     return 0;
  }