# C++ 預處理器 預處理器是一些指令，指示編譯器在實際編譯之前所需完成的預處理。 所有的預處理器指令都是以井號（#）開頭，只有空格字符可以出現在預處理指令之前。預處理指令不是 C++ 語句，所以它們不會以分號（;）結尾。 我們已經看到，之前所有的實例中都有 **#include** 指令。這個宏用于把頭文件包含到源文件中。 C++ 還支持很多預處理指令，比如 \#include、\#define、\#if、\#else、\#line 等，讓我們一起看看這些重要指令。 ## \#define 預處理 \#define 預處理指令用于創建符號常量。該符號常量通常稱為**宏**，指令的一般形式是： ``` #define macro-name replacement-text ``` 當這一行代碼出現在一個文件中時，在該文件中后續出現的所有宏都將會在程序編譯之前被替換為 replacement-text。例如： ``` sing namespace std; #define PI 3.14159 int main () { cout << "Value of PI :" << PI << endl; return 0; } ``` 現在，讓我們測試這段代碼，看看預處理的結果。假設源代碼文件已經存在，接下來使用 -E 選項進行編譯，并把結果重定向到 test.p。現在，如果您查看 test.p 文件，將會看到它已經包含大量的信息，而且在文件底部的值被改為如下： ``` $gcc -E test.cpp > test.p ... int main () { cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl; return 0; } ``` ## 函數宏 您可以使用 \#define 來定義一個帶有參數的宏，如下所示： ``` #include <iostream> using namespace std; #define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b) int main () { int i, j; i = 100; j = 30; cout <<"The minimum is " << MIN(i, j) << endl; return 0; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` The minimum is 30 ``` ## 條件編譯 有幾個指令可以用來有選擇地對部分程序源代碼進行編譯。這個過程被稱為條件編譯。 條件預處理器的結構與 if 選擇結構很像。請看下面這段預處理器的代碼： ``` #ifndef NULL #define NULL 0 #endif ``` 您可以只在調試時進行編譯，調試開關可以使用一個宏來實現，如下所示： ``` #ifdef DEBUG cerr <<"Variable x = " << x << endl; #endif ``` 如果在指令 \#ifdef DEBUG 之前已經定義了符號常量 DEBUG，則會對程序中的 **cerr** 語句進行編譯。您可以使用 \#if 0 語句注釋掉程序的一部分，如下所示： ``` #if 0 不進行編譯的代碼 #endif ``` 讓我們嘗試下面的實例： ``` #include <iostream> 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 /* 這是注釋部分 */ 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; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Trace: Inside main function The minimum is 30 Trace: Coming out of main function ``` ## \# 和 \#\# 運算符 \# 和 \#\# 預處理運算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。\# 運算符會把 replacement-text 令牌轉換為用引號引起來的字符串。 請看下面的宏定義： ``` #include <iostream> using namespace std; #define MKSTR( x ) #x int main () { cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; return 0; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` HELLO C++ ``` 讓我們來看看它是如何工作的。不難理解，C++ 預處理器把下面這行： ``` cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; ``` 轉換成了： ``` cout << "HELLO C++" << endl; ``` \#\# 運算符用于連接兩個令牌。下面是一個實例： ``` #define CONCAT( x, y ) x ## y ``` 當 CONCAT 出現在程序中時，它的參數會被連接起來，并用來取代宏。例如，程序中 CONCAT(HELLO, C++) 會被替換為 "HELLO C++"，如下面實例所示。 ``` #include <iostream> using namespace std; #define concat(a, b) a ## b int main() { int xy = 100; cout << concat(x, y); return 0; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` 100 ``` 讓我們來看看它是如何工作的。不難理解，C++ 預處理器把下面這行： ``` cout << concat(x, y); ``` 轉換成了： ``` cout << xy; ``` ## C++ 中的預定義宏 C++ 提供了下表所示的一些預定義宏： | 宏 | 描述 | | --- | --- | | \_\_LINE\_\_ | 這會在程序編譯時包含當前行號。 | | \_\_FILE\_\_ | 這會在程序編譯時包含當前文件名。 | | \_\_DATE\_\_ | 這會包含一個形式為 month/day/year 的字符串，它表示把源文件轉換為目標代碼的日期。 | | \_\_TIME\_\_ | 這會包含一個形式為 hour:minute:second 的字符串，它表示程序被編譯的時間。 | 讓我們看看上述這些宏的實例： ``` #include <iostream> 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; } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Value of __LINE__ : 6 Value of __FILE__ : test.cpp Value of __DATE__ : Feb 28 2011 Value of __TIME__ : 18:52:48 ```