C — Препроцессоры

Препроцессор C не является частью компилятора, а представляет собой отдельный шаг в процессе компиляции. Проще говоря, препроцессор C — это просто инструмент подстановки текста, который указывает компилятору выполнить необходимую предварительную обработку перед фактической компиляцией. Мы будем называть препроцессор C CPP.

Все команды препроцессора начинаются с символа решетки (#). Это должен быть первый непустой символ, и для удобочитаемости директива препроцессора должна начинаться с первого столбца. В следующем разделе перечислены все важные директивы препроцессора —

<тд>

#определить

Заменяет макрос препроцессора.

<тд>

#включить

Вставляет определенный заголовок из другого файла.

<тд>

#undef

Отменяет определение макроса препроцессора.

<тд>

#ifdef

Возвращает true, если этот макрос определен.

<тд>

#ifndef

Возвращает true, если этот макрос не определен.

<тд>

#если

Проверяет, верно ли условие времени компиляции.

<тд>

#еще

Альтернатива #if.

<тд>

#элиф

#else и #if в одном выражении.

<тд>

#endif

Завершает условие препроцессора.

<тд>

#ошибка

Выводит сообщение об ошибке на stderr.

<тд>

#прагма

Выдает специальные команды компилятору, используя стандартизированный метод.

Сер.№	Директива и описание
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Примеры препроцессоров

Проанализируйте следующие примеры, чтобы понять различные директивы.

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

Эта директива указывает CPP заменить экземпляры MAX_ARRAY_LENGTH на 20. Используйте #define для констант для повышения удобочитаемости.

#include <stdio.h>
#include "myheader.h"

Эти директивы указывают CPP получить stdio.h из системных библиотек. и добавьте текст в текущий исходный файл. Следующая строка указывает CPP получить myheader.h из локального каталога и добавить содержимое в текущий исходный файл.

#undef  FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42

Он сообщает CPP отменить определение существующего FILE_SIZE и определить его как 42.

#ifndef MESSAGE
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

Он указывает CPP определять MESSAGE только в том случае, если MESSAGE еще не определено.

#ifdef DEBUG
   /* Your debugging statements here */
#endif

Он сообщает CPP обработать вложенные операторы, если определено DEBUG. Это полезно, если вы передаете -DDEBUG флаг компилятору gcc во время компиляции. Это определит DEBUG, так что вы сможете включать и выключать отладку на лету во время компиляции.

Предопределенные макросы

ANSI C определяет ряд макросов. Хотя каждый из них доступен для использования в программировании, предопределенные макросы нельзя изменять напрямую.

<тд>

__ДАТА__

Текущая дата в виде символьного литерала в формате «МММ ДД ГГГГ».

<тд>

__TIME__

Текущее время в виде символьного литерала в формате «ЧЧ:ММ:СС».

<тд>

__ФАЙЛ__

Содержит текущее имя файла в виде строкового литерала.

<тд>

__LINE__

Он содержит номер текущей строки в виде десятичной константы.

<тд>

__STDC__

Определяется как 1, если компилятор соответствует стандарту ANSI.

Сер.№	Макрос и описание
1
2
3
4
5

Давайте попробуем следующий пример —

Живая демонстрация

#include <stdio.h>

int main() {

   printf("File :%s\n", __FILE__ );
   printf("Date :%s\n", __DATE__ );
   printf("Time :%s\n", __TIME__ );
   printf("Line :%d\n", __LINE__ );
   printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );

}

Когда приведенный выше код в файле test.c компилируется и выполняется, он дает следующий результат —

File :test.c
Date :Jun 2 2012
Time :03:36:24
Line :8
ANSI :1

Операторы препроцессора

Препроцессор C предлагает следующие операторы для создания макросов —

Оператор продолжения макроса (\)

Макрос обычно ограничивается одной строкой. Оператор продолжения макроса (\) используется для продолжения макроса, который слишком длинный для одной строки. Например —

#define  message_for(a, b)  \
   printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

Оператор строки (#)

Оператор stringize или числового знака ( '#' ) при использовании в определении макроса преобразует параметр макроса в строковую константу. Этот оператор может использоваться только в макросе, имеющем указанный аргумент или список параметров. Например —

Живая демонстрация

#include <stdio.h>

#define  message_for(a, b)  \
   printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void) {
   message_for(Carole, Debra);
   return 0;
}

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он дает следующий результат —

Carole and Debra: We love you!

Оператор вставки токена (##)

Оператор вставки токена (##) в определении макроса объединяет два аргумента. Он позволяет объединить два отдельных токена в определении макроса в один токен. Например —

Живая демонстрация

#include <stdio.h>

#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)

int main(void) {
   int token34 = 40;
   tokenpaster(34);
   return 0;
}

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он дает следующий результат —

token34 = 40

Это произошло потому, что этот пример приводит к следующему фактическому выводу препроцессора —

printf ("token34 = %d", token34);

В этом примере показано объединение token##n в token34, и здесь мы использовали как stringize и вставка токена .

Оператор Defined()

Препроцессор определен оператор используется в постоянных выражениях, чтобы определить, определен ли идентификатор с помощью #define. Если указанный идентификатор определен, значение равно true (не ноль). Если символ не определен, значение равно false (ноль). Определенный оператор указывается следующим образом —

Живая демонстрация

#include <stdio.h>

#if !defined (MESSAGE)
   #define MESSAGE "You wish!"
#endif

int main(void) {
   printf("Here is the message: %s\n", MESSAGE);  
   return 0;
}

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он дает следующий результат —

Here is the message: You wish!

Макросы с параметрами

Одной из мощных функций CPP является возможность имитации функций с помощью параметризованных макросов. Например, у нас может быть некоторый код для возведения числа в квадрат следующим образом —

int square(int x) {
   return x * x;
}

Мы можем переписать приведенный выше код с помощью макроса следующим образом —

#define square(x) ((x) * (x))

Макросы с аргументами должны быть определены с помощью команды #define. директивы, прежде чем они могут быть использованы. Список аргументов заключен в круглые скобки и должен следовать сразу за именем макроса. Пробелы между именем макроса и открывающей скобкой не допускаются. Например —

Живая демонстрация

#include <stdio.h>

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

int main(void) {
   printf("Max between 20 and 10 is %d\n", MAX(10, 20));  
   return 0;
}

Когда приведенный выше код скомпилирован и выполнен, он дает следующий результат —

Max between 20 and 10 is 20

C - файловый ввод/вывод C — заголовочные файлы

Язык C