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1)预处理
根据已放置在文件中的预处理指令来修改源文件的 内容
预处理器会分析执行所有的预处理器指令,然后删除他们,得到一个仅包含C++语句的转换单元
预处理指令以#号开头
常用的预处理指令:
include 包含头文件
if 条件
else 否则
elif 否则如果
endif 结束条件
ifdef 或 #if defined 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, 就指执行操作
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 消息, 停止编译
pragma 提供 机器专用的特性,同时保证与C++的完全兼容
2)#include 在 程序中包含头文件
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
头文件中一般包含: 函数原型与全局变量
形式常有下面两种
include
include "myheader.h"
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
前者<>编译器只搜索包含标准库头文件的默认 目录,后者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,必须在双引号中指定从源文件到头文件的完整路径
3)#define 定义符号、宏
1>符号
define PI 3.1415925 定义符号PI为3.1415925
define PI 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 程序代码编译前，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，但在C++中最好使用const 来定义常量
define PI 3.14159265
const long double PI=3.14159265;
两者比较下，前者没有类型的指定容易引起不必须的麻烦，而后者定义清楚，所以在C++中推荐使用const来定义常量
#define的缺点:
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
define PI 3.14159265
... //之间所有的PI都可以被替换为3.14159265
undef PI
之后不再有PI这个标识符
3>定义宏
define Print(Var) count<<(Var)<<endl
用宏名中的参数带入语句中的参数
宏后面没有;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
define Print(Var, digits) count << setw(digits) << (Var) << endl
调用
Print(ival, 15)
预处理器就会把它换成
cout << setw(15) << (ival) << endl;
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
template
{
count<<setw(digits)<<var<<endl;
}
调用
Print(ival, 15);
使用宏时应注意的易引起的错误:
define max(x,y) x>y?x:y;+
调用 result = max(myval, 99); 则换成 result = myval>99?myval:99; 这个没有问题是正确的
调用 result = max(myval++, 99); 则换成 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)则 result = (myval++)>99?(myval++):99;
再如
define product(m,n) m*n
调用
result = product(5+1,6);则替换为result = 5+1*6; 所以产生了错误的结果，此时应使用()把参数括起
define product(m,n) (m)*(n)
则result = product(5+1,6);则替换为result = (5+1)*(6); 所以产生了错误的结果，此时应使用()把参数括起
结论: 一般用内联函数来代替预处理器宏
技巧:
1)给替换变量加引号
#define MYSTR "I love you"
cout << MYSTR ; //I love you而不是"I love you"
如果
cout << "MYSTR" ; //则会输出"MYSTR"而不是"I love you"
可以这样做
cout << #MYSTR ; //则会输出 "I love you"即cout << ""I love you"";
2)在宏表达式中连接几个参数
如
#define join(a,b) ab 这样不会理解为参数a的值与参数b的值的连接，即如join(10,999)不会理解为10999而是把ab理解为字符串，即输出ab
这时可以
#define join(a,b) a##b
则join(10,999)就会输出10999
3)逻辑预处理器指令
#if defined CALCAVERAGE 或 #ifdef CALCAVERAGE
int count=sizeof(data)/sizeof(data[0]);
for(int i=0; i<count; i++)
average += data;
average /= count;
endif
如果已经定义符号CALCAVERAGE则把#if与#endif间的语句放在要编译的源代码内
防止重复引入某些头文件
ifndef COMPARE_H
define COMPARE_H 注意: 这里只是定义一个没有值的符号COMPARE_H, 下面的namespace compare不是COMPARE_H的 内容，这里的定义不像是定义一个常量或宏，仅仅定义一个符号，指出此符号已定义，则就会有下面的 内容namespace compare{...
namespace compare{
double max(const double* data, int size);
double min(const double* data, int size);
}
endif
比较
define VERSION
3
因为有换行符 所以上句等价于 #define VERSION 3
由此可以看出#define COMPARE_H与namespace compare是独立没有关系的两个行
也可以这样用
if defined block1 && defined block2
...
endif
if CPU==PENTIUM4
...
endif
if LANGUAGE == ENGLISH
define Greeting "Good Morning."
elif LANGUAGE == GERMAN
define Greeting "Guten Tag."
elif LANGUAGE == FRENCH
define Greeting "Bonjour."
else
define Greeting "Hi."
endif
std::cout<<Greeting << std::endl;
if VERSION == 3
...
elif VERSION == 4
...
else
...
endif
5)标准的预处理器宏
LINE 当前源文件中的代码行号，十进制整数
__FILE__ 源文件的名称，字符串字面量
__DATE__ 源文件的处理日期，字符串字面量，格式mmm dd yyyy其中mmm是月份如Jan、Feb等 dd是01-31 yyyy是四位的年份
TIME 源文件的编译 时间，也是字符串字面量格式是hh:mm:ss
STDC 这取决于实现方式，如果编译器选项设置为编译标准的C代码，通常就定义它，否则就不定义它
__cplusplus 在编译C++ 程序时，它就定义为199711L
使用#line可以修改__FILE__返回的字符串
如
line 1000 把当前行号设置为1000
line 1000 "the program file" 修改__FILE__返回的字符串行号改为了1000，文件名改为了"the program file"
line LINE "the program file" 修改__FILE__返回的字符串行号没变，文件名改为了"the program file"
cout << "program last complied at "<<TIME
<< " on " << DATE
<< endl;
6)#error
在预处理阶段，如果出现了错误，则#error指令可以生成一个诊断 消息，并显示为一个编译错误，同时中止编译
ifndef __cplusplus
error "Error - Should be C++"
endif
7)#pragma
专门用于实现预先定义好的选项，其结果在编译器说明文档中进行了详细的解释。编译器未识别出来的#pragma指令都会被忽略
8)assert()宏
在标准库头文件
用于在 程序中 测试一个逻辑表达式，如果逻辑表达式为false, 则assert()会终止 程序，并显示诊断 消息
用于在条件不满足就会出现重大错误，所以应确保后面的语句不应再继续执行，所以它的应用非常灵活
注意: assert不是错误处理 机制，逻辑表达式的结果不应产生负面效果，也不应超出 程序员的控制(如找开一个文件是否成功), 程序应提供适当的代码来处理这种情况
assert(expression);
assert(expression) && assert(expression2);
可以使用#define NDEBUG来关闭断言 机制
include
include
using std::cout;
using std::endl;
int main()
{
int x=0;
int y=0;
cout<<endl;
for(x=0; x<20; x++)
{
cout<<"x= "<<x <<" y= "<<y<<endl;
assert(x<y); //当x>=y与x==5时，就报错，并终止 程序的执行
}
return 0;
}