C++ 预处理器

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预处理器是指令，它们指示编译器在实际编译开始之前预处理信息。

所有预处理器指令都以 # 开头，一行预处理器指令之前只能出现空格字符。预处理器指令不是 C++ 语句，因此它们不以分号 (;) 结尾。

您已经在所有示例中看到了 #include 指令。此宏用于将头文件包含到源文件中。

C++ 支持许多预处理器指令，例如 #include、#define、#if、#else、#line 等。让我们看看重要的指令：

#define 预处理器

#define 预处理器指令创建符号常量。符号常量称为宏，指令的一般形式为：

#define macro-name replacement-text 

当此行出现在文件中时，该文件中宏的所有后续出现都将在程序编译之前替换为 replacement-text。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

#define PI 3.14159

int main () {
   cout << "Value of PI :" << PI << endl; 

   return 0;
}

现在，让我们对这段代码进行预处理以查看结果，假设我们有源代码文件。因此，让我们使用 -E 选项进行编译并将结果重定向到 test.p。现在，如果您检查 test.p，它将包含大量信息，并且在底部，您会发现值替换如下：

$gcc -E test.cpp > test.p

...
int main () {
   cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl; 
   return 0;
}

类函数宏

您可以使用 #define 来定义一个宏，它将采用如下参数：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)

int main () {
   int i, j;
   
   i = 100;
   j = 30;
   
   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;

   return 0;
}

如果我们编译并运行上面的代码，这将产生以下结果：

The minimum is 30

条件编译

有几个指令可以用来编译程序源代码的选择部分。此过程称为条件编译。

条件预处理器构造很像“if”选择结构。考虑以下预处理器代码：

#ifndef NULL
   #define NULL 0
#endif

您可以编译程序以进行调试。您还可以使用单个宏打开或关闭调试，如下所示：

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Variable x = " << x << endl;
#endif

如果在 #ifdef DEBUG 指令之前已定义符号常量 DEBUG，这将导致cerr 语句在程序中编译。您可以使用 #if 0 语句注释掉程序的一部分，如下所示：

#if 0
   code prevented from compiling
#endif

让我们尝试以下示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#define DEBUG

#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)

int main () {
   int i, j;
   
   i = 100;
   j = 30;

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Inside main function" << endl;
#endif

#if 0
   /* This is commented part */
   cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
#endif

   cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl;

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Trace: Coming out of main function" << endl;
#endif

   return 0;
}

如果我们编译并运行上面的代码，这将产生以下结果：

The minimum is 30
Trace: Inside main function
Trace: Coming out of main function

# 和 ## 运算符

# 和 ## 预处理器运算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中可用。 # 运算符导致将 replacement-text 令牌转换为用引号括起来的字符串。

考虑以下宏定义：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MKSTR( x ) #x

int main () {

   cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;

   return 0;
}

如果我们编译并运行上面的代码，这将产生以下结果：

HELLO C++

让我们看看它是如何工作的。很容易理解 C++ 预处理器如何将以下行：

cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;

上面的行将转换为以下行：

cout << "HELLO C++" << endl;

## 运算符用于连接两个令牌。这是一个示例：

#define CONCAT( x, y )  x ## y

当 CONCAT 出现在程序中时，它的参数将被连接起来并用于替换宏。例如，CONCAT(HELLO, C++) 在程序中将替换为“HELLO C++”，如下所示。

#include <iostream>
using namespace std;

#define concat(a, b) a ## b
int main() {
   int xy = 100;
   
   cout << concat(x, y);
   return 0;
}

如果我们编译并运行上面的代码，这将产生以下结果：

100

让我们看看它是如何工作的。很容易理解 C++ 预处理器如何转换以下行：

cout << concat(x, y);

上面的行将转换为以下行：

cout << xy;

预定义的 C++ 宏

C++ 提供了许多下面提到的预定义宏：

让我们看看上面所有宏的示例：

#include <iostream>
using namespace std;

int main () {
   cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;
   cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;
   cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;
   cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;

   return 0;
}

如果我们编译并运行上面的代码，这将产生以下结果：

Value of __LINE__ : 6
Value of __FILE__ : test.cpp
Value of __DATE__ : Feb 28 2011
Value of __TIME__ : 18:52:48