c/c++预处理学习总结

预处理器（Preprocessor）定义了读取源代码、对代码预先翻译以及编写供编译器读取的新代码的过程。预处理先于编译器对源代码进行处理。
  C/C++语言没有内置工具在编译时间包含其他源文件、宏定义，或根据条件包含或排除一些代码行的编译时指令。预处理器提供了这些能力。虽然当前大多数编译器内部集成了预处理器，人们还是认为预处理独立于编译器的过程。预处理器读取源代码，查找预处理指令语句和宏调用，然后翻译源代码，它还去掉程序中的注释和多余的空白。
  在C++语言中预处理指令有：
  指令          功能描述
  #                 空指令，没有作用
  #include      在指令的位置包含一个源代码文件
  #define       定义一个宏
  #undef        取消宏定义
  #if               如果给定条件为真，则编译代码
  #ifdef          如果宏被定义，则编译代码 
  #ifndef        如果宏未被定义，则编译代码
  #elif            如果前面的#if...条件不为真而当前条件为真，则编译代码
  #endif         终止#if....#else条件块
  #error         终止编译并显示错误信息
  #line           修改编译器尾部用于消息报告的文件名和行号

  #pragma    功能取决于平台

 

 "#"串化运算符

  宏定义内的"#"运算符把位于其后的形参所对应的实参转化为字符串。
  例子：
 #include <iostream.h>
  #define Error(n) cout << "Error " << #n

  int main(void)
 {
     Error(53);
     return 0;   
 }
  
 程序运行结果：Error 53

  宏定义中的"#n"系列通知预处理器，把实参传递的内容转化为字符串。所以，Error(53)展开的效果如：
  cout << "Error " "53";
 根据字符串常量的用法，相邻字符串将被连接，应而实际的语句是：

cout << "Error 53";

 

 "##"运算符

  "##"运算符把多个实参连接起来。

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

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

    程序的运行结果为：51243

 

   #include      在指令的位置包含一个源代码文件

  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 <iostream>
  #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

 

  #define  定义符号、宏

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

 

  用宏名中的参数带入语句中的参数
  

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

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 

  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<class T> inline void Print (const T& var, const int& digits)
  {
      count<<setw(digits)<<var<<endl;
  }

  调用
  Print(ival, 15);

 #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

 

逻辑预处理器指令#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

 

#line   

  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"

 

 #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

 

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