2.5 预处理
C++的预处理(preprocess)是指在C++程序源代码被编译之前,由预处理器(preprocessor)对C++程序源代码进行的处理。虽然预处理命令不是C++语言的一部分,但是它有扩展C++程序设计环境的作用。
提示
预处理命令是C++统一规定的,但是它不是C++语言本身的组成部分,不能直接对它们进行编译(因为编译程序不能识别它们)。
在预处理中,包含以下常用的预处理。
●#include:包含头文件。
●#if:条件。
●#else:否则。
●#elif:否则如果。
●#endif:结束条件。
●#ifdef或#ifdefined: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,就不执行操作。
●#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,停止编译。
●#pragma:提供专用的特性,同时保证与C++的完全兼容。
下面对几个常用的预处理进行详细的说明。
1.#include在程序中包含头文件
#include的作用是将另一个源文件的内容合并到当前程序中,被合并的源文件称为“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。使用include命令可以减少程序员的重复劳动。
头文件中一般包含函数原型与全局变量。
包含头文件的形式常有下面两种。
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。
对于前者,编译器只搜索包含标准库头文件的默认目录;对于后者,编译器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,就必须在双引号中指定从源文件到头文件的完整路径。
2.#define定义符号、宏
(1)符号
定义符号PI为3.14159265。
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,不会进行类型检查。
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,如上面的“#define PI 3.14159265”,但在C++中最好使用const来定义常量。
两者相比较,前者没有指定类型,容易引起不必要的麻烦,而后者定义得很清楚,所以在C++中推荐使用const来定义常量。
#define有以下缺点:
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
之后不再有PI这个标识符。
(3)定义宏
将宏名中的参数代入语句中的参数。var是带入参数表。带参数的宏相当于一个函数的功能,但是比函数更加便捷。宏后面没有分号。
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:
预处理器就会把它换成:
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:
调用:
使用宏时应注意易引起的错误:
result=max(myval,99);替换成result=myval>99?myval:99;,这个没有问题,是正确的。调用result=max(myval++,99);替换成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)替换成result=(myval++)>99?(myval++):99;。
再如:
result=product(5+1,6);替换为result=5+1*6;,所以产生了错误的结果,此时应使用()把参数括起来。
这样result=product(5+1,6);,结果正确。