预处理器

预处理器是指令，在实际编译开始之前，预处理器会给编译器指令来预处理需要编译的信息。

所有的预处理指令以 ＃开头，可能在预处理指令行之前出现的只有空白字符。预处理指令是不是 C++ 语句，所以它们不会以分号 ; 结束。

你已经在所有的例子中都看到了 #include 指令。这个宏用于将头文件包含到源文件。

还有许多 C++ 支持的预处理指令，如 #include、#define、#if、#else、#line 等等。下面我们来看一些重要的指令：

define 处理器

#define 处理指令用来创建符号常量。这个符号常量被称为宏。指令的一般形式是：

#define macro-name replacement-text

当这一行出现在一个文件中时，在程序被编译之前，该文件中的所有后续出现的 macro-name 将会被 replacement-text 替换掉。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

#define PI 3.14159

int main() {
  cout << "Value of PI :" << PI << endl;
  return 0;
}

现在，让我们对这个代码进行预处理来看一看结果。假设我们有源代码文件，那么我们用 -E 选项编译它并重定向结果到 test.p。现在，如果你查看 test.p，会发现里面有大量的信息，并且你会在底部发现值已经被替换了，如下所示：

$gcc -E test.cpp > test.p

...
int main() {
  cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl;
  return 0;
}

函数宏

你可以用 #define 定义一个带有如下参数的宏：

#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;
}

如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

The minimum is 30

条件编译

有几种不同的指令，其可用于有选择的编译程序源代码的一部分。这个过程被称为条件编译。

条件预处理器结构很像 if 选择结构。思考下面的预处理代码：

#ifndef NULL
  #define NULL 0
#endif

你可以编译一个用于调试的程序，并且可以用单个宏打开或关闭调试开关，如下所示：

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

如果符号常量 DEBUG 定义在#ifdef DEBUG指令之前，那么程序中的 cerr 语句会被编译。你可以使用＃if 0语句注释掉程序的一部分，如下所示：

#if 0
  code prevented from compiling
#endif

我们来用下面的例子试一下：

#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
  /* This is commented part */
  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;
}

如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

Trace: Inside main function
The minimum is 30
Trace: Coming out of main function

`#` 和 `##` 操作符

在 C++ 和 ANSI/ISO C 中 # 和 ## 预处理器操作符是可用的。

＃ 操作符会将要替代的文本符号转换成用双引号引起来的字符串。

思考下面的宏定义：

#include <iostream>
using namespace std;

#define MKSTR(x) #x

int main() {
  cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
  return 0;
}

如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

HELLO C++

让我们来看看它是如何工作的。

这很容易理解，C++ 预处理器将下面一行代码：

cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;

转变成了下面这一行的代码：

cout << "HELLO C++" << endl;

## 操作符是用来连接两个符号的。

例子如下所示：

#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，并用其来取代宏。例如，CONCAT(HELLO，C++)，在程序中会 “HELLO C++” 替代。例子如下所示。

#include <iostream>
using namespace std;

#define concat(a, b) a ## b
int main() {
  int xy = 100;

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

如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

让我们来看看它是如何工作的。

这很容易理解，C++ 预处理器将下面一行代码：

cout << concat(x, y);

转换成了下面这一行的代码：

 cout << xy;

C++ 预定义的宏

C++ 提供了许多预定义的宏，如下所示：

__LINE__
- 编译过后，其包含了当前程序行在程序内的行号
__FILE__
- 编译过后，其包含了当前程序的程序名
__DATE__
- 其包含了由源文件转换为目标代码的日期，该日期是格式为月/日/年的字符串文本
__TIME__
- 其包含了源文件编译的时间，该时间是时:分:秒形式的字符串文本

我们来看一个展示上面宏的例子：

#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;
}

如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

Value of __LINE__ : 6
Value of __FILE__ : test.cpp
Value of __DATE__ : Feb 28 2011
Value of __TIME__ : 18:52:48

预处理器

预处理器

define 处理器

函数宏

条件编译

# 和 ## 操作符

C++ 预定义的宏

`#` 和 `##` 操作符