C預處理器
（重新導向自C语言预处理器）
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C預處理器是C語言、C++語言的預處理器。用於在編譯器處理程序之前預掃描源代碼，完成頭文件的包含，巨集擴展，條件編譯，行控制（line control）等操作。
編譯階段
[編輯]C語言標準規定，預處理是指前4個編譯階段（phases of translation）。
- 三字符組與雙字符組的替換
- 行拼接（Line splicing）: 把物理源碼行（Physical source line）中的換行符轉義字符處理為普通的換行符，從而把源程序處理為邏輯行的順序集合。
- 單詞化（Tokenization）: 處理每行的空白、注釋等，使每行成為token的順序集。
- 擴展巨集與預處理指令（directive）處理。
包含文件
[編輯]用於包含另一個文件:
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello, world!\n");
return 0;
}
條件編譯
[編輯]if-else指令包括#if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif and #endif .
#if VERBOSE >= 2
print("trace message");
#endif
#ifdef __unix__ /* __unix__ is usually defined by compilers targeting Unix systems */
# include <unistd.h>
#elif defined _WIN32 /* _WIN32 is usually defined by compilers targeting 32 or 64 bit Windows systems */
# include <windows.h>
#endif
#if !(defined __LP64__ || defined __LLP64__) || defined _WIN32 && !defined _WIN64
// we are compiling for a 32-bit system
#else
// we are compiling for a 64-bit system
#endif
巨集定義與擴展
[編輯]有兩種巨集：
- 類似對象的巨集（無參數的巨集）
- 類似函數的巨集（帶參數的巨集），在第一個標識符與左括號之間，絕不能有空格。
#define <identifier> <replacement token list> // object-like macro
#define <identifier>(<parameter list>) <replacement token list> // function-like macro, note parameters
宏定義可以用#undef取消:
#undef <identifier> // delete the macro
特殊巨集與指令
[編輯]__FILE__ 與 __LINE__, 擴展為當前文件與行號。例如:
// debugging macros so we can pin down message origin at a glance
#define WHERESTR "[file %s, line %d]: "
#define WHEREARG __FILE__, __LINE__
#define DEBUGPRINT2(...) fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#define DEBUGPRINT(_fmt, ...) DEBUGPRINT2(WHERESTR _fmt, WHEREARG, __VA_ARGS__)
//...
DEBUGPRINT("hey, x=%d\n", x);
C或C++語言標準定義了巨集： __STDC__, __STDC_VERSION__, __cplusplus,__DATE__,__TIME__,__func__等。
Token字符串化
[編輯]#運算符(Stringification Operator)把隨後的token轉化為C語言的字符串。
#define str(s) #s
str(p = "foo\n";) // outputs "p = \"foo\\n\";"
str(\n) // outputs "\n"
即使#運算符後面的是另一個巨集名，這個宏名將不會被巨集展開，而是按照字面值被當作一個字符串。因此，如果需要#運算符後面的巨集名做巨集展開，需要使用兩層巨集的嵌套使用，其中外層的巨集展開時也一併把#運算符後面的巨集名做巨集展開。例如：
#define xstr(s) str(s)
#define str(s) #s
#define foo 4
str (foo) // outputs "foo"
xstr (foo) // outputs "4"
Token連接
[編輯]##運算符(Token Pasting Operator)連接兩個token為一個token.
#define DECLARE_STRUCT_TYPE(name) typedef struct name##_s name##_t
DECLARE_STRUCT_TYPE(g_object); // Outputs: typedef struct g_object_s g_object_t;
##運算符左側或右側如果是另一個巨集名，這個宏名將不會被巨集展開，而是按照字面值被當作一個token。因此，如果需要##運算符左右的巨集名做宏展開，需要使用兩層巨集的嵌套使用，其中外層的巨集展開時也一併把##運算符左右的巨集名做宏展開。
用戶定義的編譯錯誤與警告
[編輯]#error "error message"
#warning "warning message"
編譯器相關的預處理特性
[編輯]#pragma指令提供了編譯器特定的預處理功能。
參考文獻
[編輯]外部連結
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維基教科書中的相關電子教學：C Programming/Preprocessor
- ISO/IEC 9899（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. The official C standard. As of 2014, the latest publicly available version is a working paper for C11（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
- GNU CPP online manual（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Visual Studio .NET preprocessor reference（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Pre-defined C/C++ Compiler Macros project（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）: lists "various pre-defined compiler macros that can be used to identify standards, compilers, operating systems, hardware architectures, and even basic run-time libraries at compile-time"
