四、宏调用和内联函数五、条件编译指令六、字符串预处理操作符.ppt

1、1,四、宏调用和内联函数 五、条件编译指令 六、字符串预处理操作符,第10章 预处理过程,2,四、宏调用和内联函数 宏调用是C语言编译器早已有之的，C+鉴于宏调用文 本参数类型上的缺陷，特地引进了内联函数。 宏调用并不真正是C语言的内在部分而是编译器对C语 言的重要充实，内联函数属于C+语言本身。 类似于带参的宏指令，内联函数在进行了类型匹配之 后将函数体的代码指令直接扩展于源程序的调用处。 宏调用比内联函数更易发生副作用，内联函数减少宏调 用的副作用。内联函数不能回避函数所固有的副作用，只是 将副作用约束到一处。,3,内联函数难以取代宏调用，宏调用展开是文本串的替 换，这种替换总被实际执行，

2、宏调用是更少中间环节的代码 展开形式。inline函数调用未必真的内联展开。 内联展开过程比宏调用付出多余的临时单元的代价。在 定义点仅由inline界定的函数是内部连接属性的。 预处理器中一些文本字符串操作符对于源程序的编写具 有莫大的好处, 而这些文本字符串操作符是编译阶段的内联 函数所无法直接利用的。宏调用无视参数的类型给通用参数 的程序编写提供了便利。例如前面介绍的交换两个内存数据 的SWAP宏： #define SWAP(a,b) temp=a; a=b;b=temp; 如果换成函数以匹配各种数据类型，则交换不同类型 变量或指针都应提供相关的函数。,4,例 带参的宏定义和内联函数 #

3、include #define MAX (a,b) (a) (b) ? (a) : (b) inline max (int a,int b) return ab ? a : b; void main (void) int b=2; int a=3; int c=MAX (a+,b+); printf (a=%d,b=%d,MAX (a,b)=%dn,a,b,c); b=4; a=3; c=MAX (a+,b); printf (a=%d,b=%d,MAX (a,b)=%dn,a,b,c); b=2; a=3; c=max (a+,b+); printf (a=%d,b=%d,max (a,b)

4、=%dn,a,b,c); b=2; a=3; c=max (a+,a+); printf (a=%d,b=%d,max (a,b)=%dn,a,b,c); ,5,宏调用: int c=MAX (a+,b+); 展开为: int c= (a+) (b+) ? (a+) : (b+); 根据三目条件运算符的路由机制(a+) (b+)先完成求 值计算，如果比较的结果为真执行其后的a+,否则执行 b+。三目表达式的结果就是后置运算表达式的结果即变化 前的值。因此对于a=3,b=2执行的结果是c=4,b=3,a=5。变 量a增值两次。 宏调用: c=MAX (a+,b); 展开为: c=(a+) (b)

5、 ? (a+) : (b); 对于b=4,a=3执行的结果是c=4,b=4,a=4。变量a增值一 次。内联函数调用: c=max (a+,b+);,6,vc 6.0编译器对于函数的虚实结合实参表达式的求值次 序为从右到左,如此就地展开为： int tb=b+; / 先对右边第一个实参进行类型匹配,tb=2 int ta=a+; / 后对左边第一个实参进行类型匹配,tb=3 c= ta tb ? ta : tb; /相当于c= 3 2 ? 3 : 2; 对于a=3,b=2执行的结果是c=3,b=3,a=4。变量a增值一 次。 类似地vc 6.0编译器对于内联函数调用:c=max(a+,a+);

6、可能展开为： int tb=a; int ta=a; a+; a+; c= ta tb ? ta : tb; 因此对于a=3,b=2执行的结果是tb=3;ta=3; 得到 c=3,b=2,a=5的输出结果。变量a增值二次。,7,五、条件编译指令 条件编译的作用有： 维护同一程序的不同版本,使源程序可适用不同的操作 系统，在程序的调试阶段可以使用条件编译指令放置一些显 示信息以便跟踪程序的错误或运行的动态情况，一旦程序正 常运行就可以重置条件编译的测试条件，使不关程序运行的 跟踪代码为编译器所忽略，达到注释掉程序段的目的。,8,条件编译指令有如下三种格式： 1. #if条件编译指令 (如果常量条

7、件表达式非零时编译) 条件编译指令 #if有下面三种不同的用法: (1) #if#endif条件编译指令 #if常量表达式 程序段 /当常量表达式的结果非零时，编译或保留程序段 #endif 预处理阶段的常量表达式是可以预先静态求值的由运算 符和整型常数枚举常数构成的整型表达式。sizeof(1)不是预 处理阶段的常量。-1+0 xab+!072*5/64=5+c是常量表达 式。,9,(2) #if#else #endif条件编译指令 #if常量表达式 程序段1 /当常量表达式1的结果非零时，编译或保留程序段1 #else 程序段0 /当常量表达式的结果为0时， 编译或保留程序段0 #endi

8、f (3) #ifelif#else #endif条件编译指令 #if常量表达式i 程序段i /当常量表达式i的结果非零时，编译或保留程序段i,10, #elif常量表达式k 程序段k /当常量表达式k的结果非零时，编译或保留程序段k . #elif常量表达式j 程序段j /当常量表达式j的结果非零时， 编译或保留程序段j . #else 程序段0 /当常量表达式的结果均为0时， 编译或保留程序段0 #endif,11,上面的程序段仅只有一个进入编译，C/C+预处理从上 到下测试每一条常量表达式的值，找到其中一条表达式非 零，就编译相应的程序段。 这类似于ifelse ifelse语句的执行情

9、况，在ifelse ifelse语句形式中仅执行非零条件下的复合语句。方括号包 括的内容表示可以省略的项目，只有 #if#endif是必不可少 的。 #endif指令是条件编译语法必须的伴生指令，只要使用 了#if、#ifdef和#ifndef就必须用结束条件块的#endif指令。,12,2. #ifdef条件编译指令( 如果标识符已定义则进行编译) 该指令使用下面两种等价的形式： #ifdef symbol program segment1 / if symbol is defined ,compile program segment1 #else program segment2 / if

10、 symbol is undefined ,compile program segment2#endif 或： #if defined(标识符) 程序段1 /标识符已经#define定义,编译或保留程序段1,13,#else 程序段2 /标识符未经#define定义或被#undef清除,编译或保留程序 /段2 #endif 上面方括号的项目表示可以省略的内容，defined是预 处理器操作符，其语法格式为: defined(标识符) 或 defined标识符 标识符已定义，defined(标识符)表达式的结果非零， 否则结果为0。defined预操作符用于#if#endif指令中，此 时标识符

11、的具体值并不重要，关键是标识符的定义与否。,14,3. #ifndef 条件编译指令(如果标识符未定义则进行编译) 该指令可以由上面格式 2的指令反向轮换1与2得到下面 两种等价的形式： #ifndef symbol program segment2 / if symbol is undefined ,compile program segment2 #else program segment1 / if symbol is defined ,compile program segment1 #endif 或： #if !defined(标识符) 程序段2,15,/标识符未经#define定义

12、或被#undef清除,编译程序段2 #else 程序段1 /标识符已经#define定义,编译程序段1 #endif 上面方括号的项目表示可以省略的内容，#ifndef的妙 用之处就是确保文件仅包含一次或标识符仅定义一次， 例如： #ifndef SYMBOL #include “symbol.h” #define SYMBOL #endif,16,#ifndef NULL #ifdef _cplusplus #define NULL 0 #else #define NULL (void *)0) #endif #endif,17,可以用条件编译预处理指令注释掉一些源代码，但又 容易将这些代码

13、恢复，这比用注释符“/*-*/”可以更有效的 控制程序段的去留。 下面的程序为了调试跟踪代码,运用了简单的编译预处理 指令,屏显语句printf可以酌情地予以去留。 预处理中的defined 操作符比#ifdef和#ifndef 具有更多 的用法，可以含逻辑表达式等。预处理指令的条件编译是确 定程序段的去留。 而流程控制ifelse ifelse语句经过预处理的筛选后则 用于实际地控制程序运行时的流程走向。两者的机制一致但 分工不同目标各异。,18,例 条件编译指令确定版本的交付 #include #define STUDY #define PROFESSION void main(void)

14、 #if defined(BRIEF) #endif /输出professional,19,六、字符串预处理操作符 1. 字符串操作符# 字符串操作符#的使用格式为： #s #宏形参 井字号#跟一个称为宏形参的标识名。字符串操作符组 合#s仅用于#define引入的宏定义中，旨在将相应的宏实参 转换为字符串常数。 例如：对于带参的宏定义 #define sout(s) cout#sendl 相应的宏调用： sout(this string is in double quote); 将导致宏展开： cout “this string is in double quote” endl;,20,例

15、字符串双引号展开 #include #define sout(s) cout#sendl #define dout(s,v) cout#svendl void main(void) sout ( this string is in double quote ); sout ( that string is in double quote ); sout ( the string include an escaped quote); dout ( cout#sendl; ,cout#sendl ); dout ( a=,10000 ); ,21,2. 字符合并操作符# 编译器本身可将相邻的字符串

16、合并， 例如: “ab-” “-cd”合并为“ab-cd” 字符合并操作符#提供更多的灵活性。其使用格式为： 文本#宏形参 例如： text#macro 合并为textmacro 字符串#字符串 例如： %d#%s 合并为%d%s 字符合并操作符#仅用于#define引入的带参的宏定义 中。 由于其用于将两个单独的标记合并为一个串联在一起的 文本串，双井字号#之前有操作数而其后跟宏形参名。,22,例如： #include #define showd(v,s) printf (- %d#s,v) #define shows(s,v) printf (#s#%s,v) void main (voi

17、d) shows(11 ,aaa); showd(22,bbb); /输出11aaa-22bbb,23,字符合并操作符#可用于有规律的对象名和函数名的 简化操作中。 如变量名序列： classt1 classt2 classt3 等可以宏定义为： #define object(type) class# type 这样： t1 object(t1); t2 object(t2); t3 object(t3); 就等价于定义变量： t1 classt1； t2 classt2； t3 classt3； 一般t1,t2和t3等是用户引入的类名序列。通过如此操 作,对象名或变量名具有强烈的规律性，便于程序统一的进 行字符处理，动态类型跟踪等。,24,例 字符合并操作符#进行动态类型跟踪 #include #define sout (s) cout#sendl #define dout (s,v) cout#svendl #define object (type) class#type void main (void) typedef short t1; t1 object(t1)=1; typedef long t2; t2 object(t2)=2; typedef double t3; t