【C++上层应用】2. 预处理器

• 预处理器是一些指令，指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理。
• 所有的预处理器指令都是以 井号 # 开头，只有空格字符可以出现在预处理指令之前。
• 预处理指令不是 C++ 语句，所以它们不会以分号（;）结尾。

【 1. #define 预处理 】

• #define 预处理指令用于创建符号常量，该符号常量通常称为 宏 / Macro 。
• 指令的一般形式是：

#define Macro_Name Replacement_Value

当这一行代码出现在一个文件中时，在该文件中后续出现的所有宏都将会在程序编译之前被替换为 Replacement_Value。

• 实例

#include 
using namespace std;

#define PI 3.14159

int main ()
{

    cout << "Value of PI :" << PI << endl; 

    return 0;
}

• 我们可以使用 #define 来定义一个 带有参数的宏 。如下实例：

#include 
using namespace std;

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

int main ()
{
   int i, j;
   i = 100;
   j = 30;
   cout <<"较小的值为：" << MIN(i, j) << endl;

    return 0;
}

【 2. #ifdef、#if 条件编译 】

• 条件编译：即有选择地对部分程序源代码进行编译。如下所示为条件预处理器的一般结构：

2.1 #ifdef

#ifdef NULL
   #define NULL 0
#endif

• 我们可以只在调试时进行编译，调试开关可以使用一个宏来实现：如果在指令 #ifdef DEBUG 之前已经定义了符号常量 DEBUG，则会对程序中的 cerr 语句进行编译。

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

2.2 #if

我们可以 使用 #if 0 语句注释掉程序的一部分，使得该块代码不被编译不被执行相当于被注释掉，如下所示：

#if 0
   不进行编译的代码
#endif

2.3 实例

#include 
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
		/* 这是注释部分 */
		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;
}

【 3. # 和 ## 预处理 】

• #和 ## 预处理运算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。

3.1 # 替换预处理

• 实例：C++ 预处理器把 cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; 替换为 cout << “HELLO C++” << endl;

#include 
using namespace std;

#define MKSTR( x ) #x

int main ()
{
    cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;

    return 0;
}

3.2 ## 连接预处理

• ##运算符用于连接两个令牌。
• 例如：#define CONCAT( x, y ) x ## y
  当 CONCAT 出现在程序中时，它的参数会被连接起来，并用来取代宏。例如，程序中 CONCAT(HELLO, C++) 会被替换为 “HELLO C++”，如下面实例所示。
• 实例：C++ 预处理器把 cout << concat(x, y); 转换成了cout << xy; 。

#include 
using namespace std;

#define concat(a, b) a ## b

int main()
{
   int xy = 100;

   cout << concat(x, y);
   return 0;
}

【 4. 预定义宏 】

• 我们已经看到，之前所有的实例中都有 #include 指令，这个宏用于把头文件包含到源文件中。
• C++ 提供了下表所示的一些预定义宏：

宏	描述
LINE	这会在程序编译时包含当前行号。
FILE	这会在程序编译时包含当前文件名。
DATE	这会包含一个形式为 month/day/year 的字符串，它表示把源文件转换为目标代码的日期。
TIME	这会包含一个形式为 hour:minute:second 的字符串，它表示程序被编译的时间。

• 实例：

#include 
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;
}