【C++】预处理过程与语句总结

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1)预处理

根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的 内容

预处理器会分析\执行所有的预处理器指令,然后删除他们,得到一个仅包含C++语句的转换单元

预处理指令以#号开头

常用的预处理指令:

include 包含头文件

if 条件

else 否则

elif 否则如果

endif 结束条件

ifdef 或 #if defined 如果定义了一个符号, 就执行操作

ifndef 或 #if !defined 如果没有定义一个符号, 就指执行操作

define 定义一个符号

undef 删除一个符号

line 重新定义当前行号和文件名

error 输出编译错误 消息,　停止编译

pragma 提供 机器专用的特性,同时保证与C++的完全兼容

2)#include　 在 程序中包含头文件

　头文件通常以.h结尾,其 内容可使用#include预处理器指令包含到 程序中

　头文件中一般包含: 函数原型与全局变量

形式常有下面两种

include

include "myheader.h"

前者<>用来引用标准库头文件,后者""常用来引用自定义的头文件

前者<>编译器只搜索包含标准库头文件的默认 目录,后者首先搜索正在编译的源文件所在的 目录,找不到时再搜索包含标准库头文件的默认 目录.

如果把头文件放在其他 目录下,为了查找到它,必须在双引号中指定从源文件到头文件的完整路径

3)#define 定义符号、宏

1>符号

define PI 3.1415925 定义符号PI为3.1415925

define PI　　　　　　取消PI的值

这里PI看起来像一个变量，但它与变量没有任何关系，它只是一个符号或标志，在 程序代码编译前，此符号会用一组指定的字符来代替

3.14159265　不是一个数值，只是一个字符串，不会进行检查

在编译前，预处理器会遍历代码，在它认为置换有意义的地方，用字符串PI的定义值(3.14159265)来代替

　在注释或字符串中的PI不进行替换

在C中常以#define来定义符号常量，但在C++中最好使用const 来定义常量

define PI 3.14159265

const long double PI=3.14159265;

两者比较下，前者没有类型的指定容易引起不必须的麻烦，而后者定义清楚，所以在C++中推荐使用const来定义常量

　#define的缺点:

1)不支持类型检查

2)不考虑作用域

3)符号名不能限制在一个命名 空间中

2>#undef 删除#define定义的符号

define PI 3.14159265

... //之间所有的PI都可以被替换为3.14159265

undef PI

之后不再有PI这个标识符

3>定义宏

define Print(Var) count<<(Var)<<endl

用宏名中的参数带入语句中的参数

宏后面没有;号

Print(Var)中的Print和(之间不能有空格，否则(就会被解释为置换字符串的一部分

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

调用

Print(ival, 15)

预处理器就会把它换成

cout << setw(15) << (ival) << endl;

所有的情况下都可以使用内联函数来代替宏，这样可以增强类型的检查

template inline void Print (const T& var, const int& digits)

{

count<<setw(digits)<<var<<endl;

}

调用

Print(ival, 15);

使用宏时应注意的易引起的错误:

define max(x,y) x>y?x:y;+

调用 result = max(myval, 99); 则换成 result = myval>99?myval:99; 这个没有问题是正确的

调用 result = max(myval++, 99); 则换成 result = myval++>99?myval++:99; 这样如果myval>99那么myval就会递增两次，这种情况下()是没什么用的如result=max((x),y)则 result = (myval++)>99?(myval++):99;

再如

define product(m,n) m*n

调用

result = product(5+1,6);则替换为result = 5+1*6; 所以产生了错误的结果，此时应使用()把参数括起

define product(m,n) (m)*(n)

则result = product(5+1,6);则替换为result = (5+1)*(6); 所以产生了错误的结果，此时应使用()把参数括起

结论:　一般用内联函数来代替预处理器宏

技巧:

1)给替换变量加引号

#define MYSTR "I love you"

cout << MYSTR ; //I love you而不是"I love you"
如果
cout << "MYSTR" ; //则会输出"MYSTR"而不是"I love you"

可以这样做
cout << #MYSTR ;  //则会输出 "I love you"即cout << "\"I love you\"";

2)在宏表达式中连接几个参数
如
  #define join(a,b) ab　这样不会理解为参数a的值与参数b的值的连接，即如join(10,999)不会理解为10999而是把ab理解为字符串，即输出ab
这时可以
#define join(a,b) a##b
  则join(10,999)就会输出10999

3)逻辑预处理器指令

　#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

如果已经定义符号CALCAVERAGE则把#if与#endif间的语句放在要编译的源代码内

防止重复引入某些头文件

ifndef COMPARE_H

define COMPARE_H 注意: 这里只是定义一个没有值的符号COMPARE_H, 下面的namespace compare不是COMPARE_H的 内容，这里的定义不像是定义一个常量或宏，仅仅定义一个符号，指出此符号已定义，则就会有下面的 内容namespace compare{...

namespace compare{

double max(const double* data, int size);

double min(const double* data, int size);

}

endif

比较

define VERSION \

3

因为有换行符\　所以上句等价于 #define VERSION 3

由此可以看出#define COMPARE_H与namespace compare是独立没有关系的两个行

也可以这样用

if defined block1 && defined block2

...

endif

if CPU==PENTIUM4

...

endif

if LANGUAGE == ENGLISH

define Greeting "Good Morning."

elif LANGUAGE == GERMAN

define Greeting "Guten Tag."

elif LANGUAGE == FRENCH

define Greeting "Bonjour."

else

define Greeting "Hi."

endif

std::cout<<Greeting << std::endl;

if VERSION == 3

...

elif VERSION == 4

...

else

...

endif

5)标准的预处理器宏

LINE 当前源文件中的代码行号，十进制整数

__FILE__　 源文件的名称，字符串字面量

__DATE__　 源文件的处理日期，字符串字面量，格式mmm dd yyyy其中mmm是月份如Jan、Feb等　dd是01-31 yyyy是四位的年份

TIME 源文件的编译 时间，也是字符串字面量格式是hh:mm:ss

STDC 这取决于实现方式，如果编译器选项设置为编译标准的C代码，通常就定义它，否则就不定义它

__cplusplus 在编译C++ 程序时，它就定义为199711L

使用#line可以修改__FILE__返回的字符串

如

line 1000 把当前行号设置为1000

line 1000 "the program file" 修改__FILE__返回的字符串行号改为了1000，文件名改为了"the program file"

line LINE "the program file" 修改__FILE__返回的字符串行号没变，文件名改为了"the program file"

cout << "program last complied at "<<TIME

<< " on " << DATE

<< endl;

6)#error

在预处理阶段，如果出现了错误，则#error指令可以生成一个诊断 消息，并显示为一个编译错误，同时中止编译

ifndef __cplusplus

error "Error - Should be C++"

endif

7)#pragma

　专门用于实现预先定义好的选项，其结果在编译器说明文档中进行了详细的解释。编译器未识别出来的#pragma指令都会被忽略

8)assert()宏

在标准库头文件中声明

用于在 程序中 测试一个逻辑表达式，如果逻辑表达式为false, 则assert()会终止 程序，并显示诊断 消息

用于在条件不满足就会出现重大错误，所以应确保后面的语句不应再继续执行，所以它的应用非常灵活

注意: assert不是错误处理 机制，逻辑表达式的结果不应产生负面效果，也不应超出 程序员的控制(如找开一个文件是否成功), 程序应提供适当的代码来处理这种情况

　assert(expression);

assert(expression) && assert(expression2);

可以使用#define NDEBUG来关闭断言 机制

include

include

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);　//当x>=y与x==5时，就报错，并终止 程序的执行
 }
 return 0;

}