C++学习笔记----10、模块、头文件及各种主题(二)---- 预处理指令

        使用#include预处理指令来包含头文件的内容。还有一些预处理指令。下面列表展示了一些常用的预处理指令:

预处理指令

功能

通用场景

#include [file]

[file]文件名的内容插入到指令位置的代码中

几乎总是用于包含头文件以便代码可以使用定义在其它地方的功能

#define [id] [value]

每个标识符[id]出现的地方都用[value]替换

常用于C定义常数或宏。c++对于常数与大部分类型的宏提供了更好的方法。宏可能会危险,所以要小心使用。

#undef [id]

使前面使用#define定义的[id]失效

如果定义的标识符只要求在限定范围的代码中使用。

#if [expression]

#elif [expression]

#else

#endif

基于给定表达式的结果有条件包含代码块

常用于提供特定平台的特定代码

#ifdef [id]

#endif

#ifndef [id]

#endif

基于特定标识符是否使用#define定义有条件地包含代码。#ifdef [id]与#if defined(id)等价,#ifndef [id]与#if !defined(id)等价

最常用于保护循环包含。以#ifndef开头的头文件检查是否有标识符的定义,接着用#define指令定义该标识符。头文件以#endif结束。这防止文件被包含多次。

#elifdef [id]

#elifndef [id]

#elifdef [id]与#elif defined(id)等价,#elifndef [id]与#elif !defined(id)等价

其它功能的缩写。

#pragma [xyz]

控制特定编译器的行为。[xyz]是编译器依赖的。大部分编译器支持once来防止头文件包含多次

#error [message]

使编译以给定的信息停止。

如果用户想在不支持的平台上编译代码,可用于停止编译。

#warning [message]

使编译器发出给定警告信息,但是编译继续。

在不影响编译结果的情况下用于显示警告给用户。

1、预处理宏

        可以使用C++预处理指令书写宏,看起来像小函数。举例如下:

#define SQUARE(x) ((x) * (x)) // No semicolon after the macro definition!int main()
{println("{}", SQUARE(5));
}

        宏是C的产物,与inline函数很像,但是不进行类型检查,预处理只是单纯地将对其的调用进行替换。预处理器不执行真实的函数调用语法检查。这种行为可能产生不可预知的结果。例如,考虑如果用2+3而不是5来调用SQUARE宏会发生什么,像这样:

println("{}", SQUARE(2 + 3));

        你想让SQUARE计算出25,它确实这么做了。然而,如果你漏掉了宏定义中的一些括号,看起来像这样?

#define SQUARE(x) (x * x)

        现在对SQUARE(2+3)的调用生成了11,而不是25!记住宏只是单纯地替换而不进行函数调用语法的检查。这就意味着宏体中的x被替换为了2+3,变成如下的语句:

println("{}", (2 + 3 * 2 + 3));

        遵守运算的优先级顺序,这行代码行执行乘法,接着是加法,生成11而不是25!

        宏也有性能影响。假定调用SQUARE宏如下:

println("{}", SQUARE(veryExpensiveFunctionCallToComputeNumber()));

        预处理器替换如下:

println("{}", ((veryExpensiveFunctionCallToComputeNumber()) *
(veryExpensiveFunctionCallToComputeNumber())));

        现在调用了昂贵的函数两次--另一个避免使用宏的原因。

        宏在排错时也会出问题,因为你写的代码不是编译器看到的代码,或者说是在debugger中显示的代码(因为预处理器的查找替换行为)。由于这些原因,应该避免使用宏,要使用内联函数。讲这么多就是因为确实有一些代码还在使用宏。需要理解、阅读并维护这样的代码。

        注意:大部分编译器可以输出预处理源码到文件或标准输出。可以使用这个我来观察预处理器怎么预处理你的代码。例如,在微软Visual C++中可以使用/P开关。GCC中使用-E开关。

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