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为什么要为预处理器指令烦恼呢？

发布于 2024-08-11 19:10:27 字数 317 浏览 4 评论 0原文

这个问题可能看起来相当基本，但来自工程（非计算机科学）背景，我不确定某些 C++ 代码中的 '# 片段是什么。

快速搜索让我找到了关于预处理器指令的简洁、解释良好的 cplusplus 教程页面。

但为什么要费心预处理器指令的概念呢？是否不可能编写可以为常量赋值、定义子例程/函数/宏和处理错误的等效代码？

我想我最终想知道什么时候使用这样的预处理器指令是好的实践，什么时候不是。

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暗地喜欢 2024-08-18 19:10:27

当您需要执行实际应用程序范围之外的操作时，可以使用预处理器指令。例如，您将看到预处理完成，以包含或不包含基于正在构建的可执行文件的体系结构的代码。例如：

#ifdef _WIN32 // _WIN32 is defined by Windows 32 compilers
#include <windows.h>
#else
#include <unistd.h>
#endif

预处理器指令还用于保护包含，以便类/函数等不会被定义多次。

#ifndef MY_CLASS_6C1147A1_BE88_46d8_A713_64973C9A2DB7_H_
#define MY_CLASS_6C1147A1_BE88_46d8_A713_64973C9A2DB7_H_
    class MyClass {
    ....
    };
#endif

另一个用途是在代码和库中嵌入版本控制。

在 Makefile 中，您有以下内容：

-D MY_APP_VERSION=4.5.1

在代码中，您有

cout << "My application name version: " << MY_APP_VERSION << endl;

You use preprocessor directives when you need to do something outside of the scope of the actual application. For instance, you'll see preprocessing done to include or not include code based on the architecture the executable is being built for. For example:

#ifdef _WIN32 // _WIN32 is defined by Windows 32 compilers
#include <windows.h>
#else
#include <unistd.h>
#endif

Preprocessor directives are also used to guard includes so that classes/functions etc. are not defined more than once.

#ifndef MY_CLASS_6C1147A1_BE88_46d8_A713_64973C9A2DB7_H_
#define MY_CLASS_6C1147A1_BE88_46d8_A713_64973C9A2DB7_H_
    class MyClass {
    ....
    };
#endif

Another use is for embedding versioning inside of code and libraries.

In the Makefile you have something along the lines of:

-D MY_APP_VERSION=4.5.1

While in the code you have

cout << "My application name version: " << MY_APP_VERSION << endl;

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吃兔兔 2024-08-18 19:10:27

答案 1：条件代码必须根据其运行的计算机类型而变化。

答案 2：启用和禁用编译时看到的语言扩展和兼容性功能。

预处理器来自C，那里有很多东西你无法表达。好的 C++ 代码比 C 代码有更少的理由使用它，但遗憾的是它并不是完全无用。

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你对谁都笑 2024-08-18 19:10:27

预处理发生在代码编译之前。它适用于如下情况，

#ifdef WIN32
#include <something.h>
#elseif LINUX
#include <somethingelse.h>
#endif

显然包括您希望在编译时而不是运行时完成的头文件。我们不能用变量来做到这一点。

另一方面。对于 C++，这是一种很好的做法，并且强烈鼓励替换如下例所示的常量表达式

#define PI 3.141592654
with
const double PI=3.141592654;

。原因是您可以获得正确的类型转换和数据类型处理。

也不

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

是很好，因为你可以写

int i = 5
int max = MAX(i++, 6);

The preprocessor will Replace it with:

int max = (i++) > (6) ? (i++) : (6);

这显然不会给出预期的结果。

相反，MAX 应该是一个函数（而不是宏）。如果它是一个函数，它还可以在参数中提供类型。

我见过预处理器用于各种有趣的事情。就像语言关键字声明一样。在这种情况下，它可以帮助提高可读性。

简而言之，将预处理器用于编译类型中必须发生的事情，例如条件包含指令。避免将其用作常量。避免使用宏，而是尽可能使用函数。

Preprocessing occurs before the code is compiled. It's appropriate in cases like the following

#ifdef WIN32
#include <something.h>
#elseif LINUX
#include <somethingelse.h>
#endif

Obviously including header files you want done at compilation time not runtime. We can't do this with variables.

On the other hand. With C++ it is good practice and greatly encouraged to replace constant expressions like the following example

#define PI 3.141592654
with
const double PI=3.141592654;

The reason is that you get proper typecasting and datatype handling.

Also

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

Is not very nice because you can write

int i = 5
int max = MAX(i++, 6);

The preprocessor would replace that with:

int max = (i++) > (6) ? (i++) : (6);

Which is clearly not going to give the intended result.

Instead, MAX should be a function (not a macro). If it's a function it can also provide the type in the parameter.

I have seen the preprocessor used for all sorts of interesting things. Like language keyword declaration. It can aid in readability in this case.

In short, use the preprocessor for things that must happen at compile type such as conditional includes directives. Avoid using it for constants. Avoid macros and instead use functions where possible.

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夜夜流光相皎洁 2024-08-18 19:10:27

因为预处理器指令在构建时执行，而您编写的代码将在运行时执行。因此，预处理器指令有效地使您能够以编程方式修改源代码。

请注意，C 预处理器对于此类事情来说是一个相当粗糙的机制； C++ 的模板系统为代码的编译时构建提供了更强大的框架。其他语言具有更强大的元编程功能（例如 Lisp 的宏系统）。

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倒数 2024-08-18 19:10:27

它最常用于两件事，如果没有它，组织将变得更加困难：

包含防护。
不同平台的不同代码段。

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从此见与不见 2024-08-18 19:10:27

许多编程语言都具有元编程功能，您可以在其中为编译器编写代码，而不是运行时环境。

例如，在 C++ 中，我们有模板，它允许我们指示编译器根据类型甚至编译时常量生成某些代码。 Lisp 也许是具有高级元编程功能的语言中最著名的例子。

C 预处理器指令/宏只是“元编程”的另一种形式，尽管它比其他语言中的形式相对粗糙。预处理器指令指示编译器在编译时执行某些操作，例如忽略某些平台上的某些代码，或者查找代码中的字符串并将其替换为另一个字符串。在代码编译完成后，这是不可能在运行时完成的。

因此本质上，C 预处理器是“元编程”或编译器编程的早期形式。

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冰雪之触 2024-08-18 19:10:27

这里有一些历史：C++ 是从 C 发展而来的，C 比 C++ 更需要预处理器。例如，要在 C++ 中定义常量，您可以编写类似 const int foo = 4; 的内容，而不是粗略的 #define FOO 4 C 等值。不幸的是，太多人将他们的预处理器习惯从 C 带到了 C++。

C++ 中预处理器有几种合理的用途。对头文件使用 #include 是非常有必要的。它对于条件编译也很有用，包括标头包含保护，因此可以多次#include标头（例如在不同的标头中）并仅处理一次。 assert 语句实际上是一个预处理器宏，并且有一些类似的用途。

除此之外，C++ 中的合法用途实在是太少了。

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拔了角的鹿 2024-08-18 19:10:27

通常，不应使用预处理器指令。遗憾的是，有时您必须在 C 和 C++ 中这样做。

C 最初定义该语言的方式是，如果不使用预处理器，您实际上无法用它做任何严肃的事情。该语言没有其他内置支持来创建模块化程序、常量、内联代码或进行通用编程。

C++ 消除了大部分这些问题，但该功能仍然存在，因此它仍然被使用。（有趣的是，不是模块化。我们仍然坚持使用 #include），

如果您想与在类似抽象级别构建的语言进行比较，以执行没有预处理器的类似任务，去看看 Ada。

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伪心 2024-08-18 19:10:27

不，实际上在所有情况下都不可能没有预处理器。我最喜欢的宏之一是

#define IFDEBUG if(DEBUG==1)
//usage:
IFDEBUG{
  printf("Dump of stuff:.,,,");
}else{
  //..do release stuff
}

如果没有宏，我会在最终的可执行文件中浪费（可能很多）空间

而且您必须意识到，C/C++ 没有任何类型的包类型 require 或其他此类系统。因此，如果没有预处理器，就无法防止代码重复。（不能包含头文件）

No, it actually is not possible to get by without the preprocessor in all cases. One of my favorite macros is

#define IFDEBUG if(DEBUG==1)
//usage:
IFDEBUG{
  printf("Dump of stuff:.,,,");
}else{
  //..do release stuff
}

Without macros, I would have (possibly a lot) space wasted in the final executable

And also you must realize, C/C++ doesn't have any sort of package type require or other such system. So without the preprocessor, there is no way of preventing code-duplication. (header files can't be included)

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菊凝晚露 2024-08-18 19:10:27

但是为什么要费心预处理器指令的概念呢？是否不可能编写可以为常量赋值、定义子例程/函数/宏和处理错误的等效代码？

它在 C++ 中的使用率非常低，该语言的功能是为了避免与预处理器相关的问题而创建的。

我想我最终想知道什么时候使用此类预处理器指令是好的做法，什么时候不是。

在一般的 C++ 源代码中，这通常被视为不好的做法 - 特别是当有办法使用其他语言功能来做到这一点时。有些事情（即平台/构建相关程序和生成程序）需要它。简而言之，通常会有一个可扩展的替代品。（例如常量定义为枚举，或内联模板而不是宏）。如果您发现自己正在使用一个并且不确定，那么只需询问/搜索是否有更好的方法在 C++ 中声明 this_code_snippet ，而不需要预处理器。

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我要还你自由 2024-08-18 19:10:27

它是从 C++ 中获取一些反射功能的替代品。

对于生成具有相同名称的变量和字符串非常有用。

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难理解 2024-08-18 19:10:27

此处回答。

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依靠 2024-08-18 19:10:27

C 预处理器执行许多任务，其中一些任务（但不是全部）在 C++ 中有更好的替代方案。如果 C++ 有更好的替代方案，请使用它。这些替代方案包括模板、内联和 const 变量（矛盾修饰法，但这就是标准对它们的称呼）来代替 #define 宏。

然而，有些事情是您不想没有或根本不能没有的；例如，#include 是必不可少的，并且在针对多个平台或配置进行编码时，条件编译仍然有用（尽管在所有情况下都应谨慎使用）。

在某些情况下，通过#pragma 控制的编译器特定扩展可能是不可避免的。

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装迷糊 2024-08-18 19:10:27

与其他人不同，我对预处理器指令没有大问题。唯一的问题是使用预处理器定义在 C 中比 C++ 中效果更好。例如：Win32、OpenGL、zip 库、jni 和许多其他 C 库使用预处理器指令。例如：Win32 有“OPAQUE”和“TRANSPARENT”，它们被传递给它们的函数 SetBkMode(HDC,int);现在想象一下想要使用这些词中的任何一个是多么容易。你不能，因为 C 预处理器不关心命名空间。为什么没有 Cpp 预处理器。

但我知道适合工作的工具。

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