[Objective-C语言教程]预处理器（18）

Objective-C预处理器不是编译器的一部分，而是编译过程中的一个单独步骤。 简单来说，Objective-C预处理器只是一个文本替换工具，它指示编译器在实际编译之前进行必要的预处理。 我们将Objective-C预处理器称为OCPP。

所有预处理器命令都以井号(#)开头。它必须是第一个字符(前面不能有空格)，并且为了便于阅读，预处理器指令应该从第一列开始。 以下部分列出了所有重要的预处理程序指令 -

编号	指令	描述
1	#define	替换预处理器宏
2	#include	从另一个文件插入特定标头
3	#undef	未定义的预处理器宏
4	#ifdef	如果定义了此宏，则返回true
5	#ifndef	如果未定义此宏，则返回true
6	#if	测试编译时条件是否为true
7	#else	#if的替代方案
8	#elif	在#else和 #if 中的一个语句
9	#endif	结束预处理器条件
10	#error	在stderr上打印错误消息
11	#pragma	使用标准化方法向编译器发出特殊命令

1. 预处理器示例

分析以下示例以了解各种宏的指令。

#define MAX_ARRAY_LENGTH 20

该指令告诉OCPP 用20替换MAX_ARRAY_LENGTH宏标识。使用#define定义常量来提高可读性。

#import <Foundation/Foundation.h>
#include "myheader.h"

这些指令告诉OCPP 从Foundation Framework获取foundation.h，并将文本添加到当前源文件中。 下一行告诉OCPP 从本地目录获取myheader.h并将内容添加到当前源文件。

#undef  FILE_SIZE
#define FILE_SIZE 42

它告诉OCPP 取消定义现有的FILE_SIZE，并将FILE_SIZE定义为42。

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

它告诉OCPP仅在尚未定义MESSAGE宏时才定义MESSAGE。

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

它告诉OCPP如果定义了DEBUG，则执行包含语句的过程。 如果在编译时将- DDEBUG标志传递给gcc编译器，这将非常有用。 它将定义DEBUG，因此可以在编译期间动态打开和关闭调试。

2. 预定义的宏

ANSI C定义了许多宏。虽然每个都可用于编程，但不应直接修改预定义的宏。

编号	宏	描述
1	__DATE__	当前日期为“MMM DD YYYY”格式的字符文字
2	__TIME__	当前时间作为“HH:MM:SS”格式的字符文字
3	__FILE__	它包含当前文件名作为字符串文字。
4	__LINE__	它包含当前行号作为十进制常量。
5	__STDC__	当编译器符合ANSI标准时，定义为1。

试试下面的例子代码 -

#import <Foundation/Foundation.h>

int main() {
   NSLog(@"File :%s
", __FILE__ );
   NSLog(@"Date :%s
", __DATE__ );
   NSLog(@"Time :%s
", __TIME__ );
   NSLog(@"Line :%d
", __LINE__ );
   NSLog(@"ANSI :%d
", __STDC__ );

   return 0;
}

当编译并执行文件main.m 中的上述代码时，它会产生以下结果 -

2018-11-15 08:44:54.041 main[50640] File :main.m
2018-11-15 08:44:54.042 main[50640] Date :Nov 15 2018
2018-11-15 08:44:54.042 main[50640] Time :08:44:52
2018-11-15 08:44:54.042 main[50640] Line :7
2018-11-15 08:44:54.043 main[50640] ANSI :1

3. 预处理器运算符

Objective-C预处理器提供以下运算符来创建宏 -

3.1. 宏延续()

宏通常必须包含在一行中。宏延续运算符用于继续对于单行来说太长的宏。 例如 -

#define  message_for(a, b)  
   NSLog(@#a " and " #b ": We love you!
")

3.2. 字符串化(#)

字符串化或数字符号运算符(#)在宏定义中使用时，将宏参数转换为字符串常量。 此运算符只能在具有指定参数或参数列表的宏中使用。 例如 -

#import <Foundation/Foundation.h>

#define  message_for(a, b)  
   NSLog(@#a " and " #b ": We love you!
")

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

执行上面示例代码，得到以下结果：

2018-11-15 08:56:38.088 main[98681] Carole and Debra: We love you!

3.3. 令牌粘贴(##)

宏定义中的令牌粘贴运算符(##)组合了两个参数。 它允许将宏定义中的两个单独的标记连接到一个标记中。 例如 -

#import <Foundation/Foundation.h>

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

int main(void) {
   int token34 = 40;

   tokenpaster(34);
   return 0;
}

执行上面示例代码，得到以下结果：

2018-11-15 08:58:04.872 main[138839] token34 = 40

它是如何发生的，因为这个例子导致预处理器的以下实际输出 -

NSLog (@"token34 = %d", token34);

此示例显示令牌##n到token34的串联，这里使用了stringize和token-pasting。

3.4. defined()运算符

预处理器定义的运算符用于常量表达式，以确定是否使用#define定义标识符。如果定义了指定的标识符，则该值为true(非零)。 如果未定义符号，则值为false(零)。 定义的运算符指定如下 -

#import <Foundation/Foundation.h>

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

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

执行上面示例代码，得到以下结果：

2018-11-15 09:04:30.790 main[31654] Here is the message: You wish!

4. 参数化宏

OCPP的一个强大功能是使用参数化宏模拟函数的能力。 例如，可能需要一些代码来对数字进行平方，如下所示 -

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

可以使用宏重写上面的代码，如下所示 -

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

必须先使用#define指令定义带参数的宏，然后才能使用它们。 参数列表括在括号中，并且必须紧跟宏名称。 宏名称和左括号之间不允许有空格。 例如 -

#import <Foundation/Foundation.h>

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

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

执行上面示例代码，得到以下结果：

2018-11-15 09:08:15.586 main[64146] Max between 20 and 10 is 20