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#if、 #ifdef、#else、#endif等宏詳解

2023-04-14 07:34:30 後端開發

這些都是條件編譯命令
#ifdef陳述句,對應 #endif 陳述句,可以區隔一些與特定頭檔案程式庫和其他檔案版本有關的代碼,可翻譯為:如果宏定義了陳述句1則執行程式2,

概述:

#ifdef 等宏是為了進行條件編譯,一般情況下,源程式中所有的行都參加編譯,但是有時希望對其中一部分內容只在滿足一定條件才進行編譯,也就是對一部分內容指定編譯的條件,這就是“條件編譯”,有時,希望當滿足某條件時對一組陳述句進行編譯,而當條件不滿足時則編譯另一組陳述句,

常見形式:

點擊展開代碼
#ifdef 識別符號
//程式段1
#else
//程式段2
#endif

它的作用是:當識別符號已經被定義過(一般是用#define命令定義),則對程式段1進行編譯,否則編譯程式段2,
其中#else部分也可以沒有,即:

點擊展開代碼
#ifdef 識別符號
//程式段1
#endif

這里的“程式段”可以是陳述句組,也可以是命令列,這種條件編譯可以提高C源程式的通用性,如果一個C源程式在不同計算機系統上運行,而不同的計算機又有一定的差異,例如,我們有一個資料型別,在Windows平臺中,應該使用long型別表示,而在其他平臺應該使用float表示,這樣往往需要對源程式作必要的修改,這就降低了程式的通用性,可以用以下的條件編譯:

點擊展開代碼
#ifdef WINDOWS
#define MYTYPE long
#else
#define MYTYPE float
#endif

如果在Windows上編譯程式,則可以在程式的開始加上
#define WINDOWS
這樣則編譯下面的命令列:
#define MYTYPE long
如果在這組條件編譯命令之前未出現以下命令列:
#define WINDOWS
則預編譯后程式中的MYTYPE都用float代替,這樣,源程式可以不必作任何修改就可以用于不同型別的計算機系統,當然以上介紹的只是一種簡單的情況,可以根據此思路設計出其它的條件編譯,
例如,在除錯程式時,常常希望輸出一些所需的資訊,而在除錯完成后不再輸出這些資訊,可以在源程式中插入以下的條件編譯段:

點擊展開代碼
#ifdef DEBUG
printf("device_open(%p)\\n",file);
#endif

如果在它的前面有以下命令列:
\#define DEBUG
則在程式運行時輸出file指標的值,以便除錯分析,除錯完成后只需將這個define命令列洗掉即可,有人可能覺得不用條件編譯也可達此目的,即在除錯時加一批printf陳述句,除錯后一一將printf陳述句洗掉去,的確,這是可以的,但是,當除錯時加的printf陳述句比較多時,修改的作業量是很大的,用條件編譯,則不必一一刪改printf陳述句,只需洗掉前面的一條“#define DEBUG”命令即可,這時所有的用DEBUG作識別符號的條件編譯段都使其中的printf陳述句不起作用,即起統一控制的作用,如同一個“開關”一樣,

反向形式:

點擊展開代碼
#ifndef 識別符號
//程式段1
#else
//程式段2
#endif 

只是第一行與第一種形式不同:將“ifdef”改為“ifndef”,它的作用是:若識別符號未被定義則編譯程式段1,否則編譯程式段2,這種形式與第一種形式的作用相反,
以上兩種形式用法差不多,根據需要任選一種,視方便而定,

運算式形式:

還有一種形式,就是#if后面的是一個運算式,而不是一個簡單的[識別符號]:

點擊展開代碼
#if 運算式
//程式段1
#else
//程式段2
#endif

它的作用是:當指定的運算式值為真(非零)時就編譯程式段1,否則編譯程式段2,可以事先給定一定條件,使程式在不同的條件下執行不同的功能,
例如:輸入一行字母字符,根據需要設定條件編譯,使之能將字母全改為大寫輸出,或全改為[小寫字母]輸出,

點擊展開代碼
#define LETTER 1
int main (int argc, char \*argv[]) {
char str[20] = "CLanguage";
char c;
int i = 0;
while ( (c = str[i]) != '\\0') {
i++;
#if LETTER
if (c \>= 'a' && c \<= 'z')
{ c = c - 32; }
#else
if (c \>= 'A' && c \<= 'Z')
{ c = c + 32; }
#endif
printf ("%c", c);
}
return0;
}

運行結果為:
CLANGUAGE

先定義LETTER為1,這樣在預處理條件編譯命令時,由于LETTER為真(非零),則對第一個if陳述句進行編譯,運行時使小寫字母變大寫,如果將程式第一行改為:
#define LETTER 0
則在預處理時,對第二個if陳述句進行編譯處理,使大寫字母變成小寫字母(大寫字母與相應的小寫字母的ASCII代碼差32),此時運行情況為:
clanguage

通常應用:

#define陳述句是包含在一個特定的頭檔案中,比如,新建頭檔案head.h,在檔案中加入代碼:

點擊展開代碼
#define DEBUG
#ifdef DEBUG
#endif

而在main.cpp源檔案中,代碼修改如下:

點擊展開代碼
#include \<iostream\>
#include "head.h"
using namespace std;
int main (int argc, char \*argv[]) {
#ifdef DEBUG
cout \<\< "Beginning execution of main()" \<\< endl;
#endif
return 0;
}

運行結果如下:
Beginning execution of main()
Press any key to continue

條件編譯的優勢:

有人會問:不用條件編譯命令而直接用if陳述句也能達到要求,用條件編譯命令有什么好處呢?的確,此問題完全可以不用條件編譯處理,但那樣做目標程式長(因為所有陳述句都編譯),而采用條件編譯,可以減少被編譯的陳述句,從而減少目標的長度,當條件編譯段比較多時,目標程式長度可以大大減少,

用作注釋工具:

點擊展開代碼
#if 0
//注釋或臨時不用的測驗陳述句;
//這些陳述句如果要執行的話,就把上面 if 后面的 0 改成 1
#endif

其他:

有人可能還會發現有#if defined (x)這樣的使用,x代表的是一個宏,如果定義了x這個宏,那么,[編譯器]會編譯中間的代碼,在使用上,其實#ifdef#if defined(x)的用法一致,而[#ifndef]也和#if !defined(x)的用法一致,

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