Препроцессор языка Си

Стр. 19 < оглавление > Мы уже использовали некоторые возможности препроцессора языка Си, сейчас поговорим о нем более подробно. Препроцессор (макропроцессор) - это составная часть стандартного пакета языка Си, которая обрабатывает исходный текст программы до того, как он пройдет через компилятор. Препроцессор читает строки текста и выполняет действия, определяемые командными строками. Если первый отличный от пробела символ в строке- управляющий (# ), то такая строка рассматривается препроцессором как командная. Строки, не являющиеся командными, либо подвергаются преобразованиям, либо остаются без изменения.

Рассиотрим наиболее часто используемые возможности препроцессора: макрогенерация (замена лексических единиц), включение файлов, условная компиляция.

Замена лексических единиц. Командная строка вида #define name text вызывает в оставшейся части программы замену всех вхождений идентификатора name на строку text. Например, определение #define p1 3.14159265 позволяет использовать в программе имя p1 вместо константы 3.14159265. Обратите внимание, что это определение не завершается точкой с запятой. Замещающий текст обычно представляет собою остаток строки. Длинное определение можно продолжить, если в конце продолжаемой строки поставить \. Внутри строк, заключенных в кавычки, подстановка не производится, так что, например, для определенного выше имени P1 в printf("P1"); подстановки не будет. Имена могут переопределяться и новые определения могут использовать ранее введенные определения.

Так как препроцессор не является частью компилятора языка Си, а представляет относительно простой макрогенератор, имеется возможность переопределять различные синтаксические единицы языка-лексемы (т.е. идентификаторы, ключевые слова, константы, цепочки литер, знаки операций и знаки пунктуаций). В приведенной (на примере 6.2) программе, предназначенной для выявления всех пар целых чисел из интервала [-n,n], являющихся решениями уравнения 2*y-x*x =4 , используются привычные для таких языков как Алгол, Паскаль, операторные скобки begin-end вместо пары {}, ключевое слово then . Это стало возможным благодаря предварительно определенным лексическим заменам.

Пример 6.2

#include <stdio.h> #define then #define begin { #define end } main()
begin
int n,x,y,k=0;
printf("введи n\n");scanf("%d",&n);
for(x=-n;x<=n;x++)
for(y=-n;y<=n;y++)
if(2*y-x*x==4)then
begin
k=k+1;
printf(x=%d, y=%d\n",x,y);
end
if(k==0) then
printf("корней нет\n ");
end

Приведенная выше технология замены лесксем относится к макросредствам языка. Строка #define name text называется макроопределением, name называется макрошаблоном, а text - макрорасширением. Каждое появление имени name в теле программы называется макровызовом. Командная строка

#define name (p1,p2, ..,pk) text

является макроопределением с аргументами. За именем name в круглых скобках (после name не должно быть пробела!) следует разделенные запятыми формальные параметры p1, p2 .., pk, также являющиеся идентификаторами. Каждый раз, когда в тексте программы встречается имя макроопределения с фактичкскими аргументами, они подставляются вместо формальных, так что заменяющий текст будет зависеть от вида макровызова. Определим в качестве примера такую макроподстановку:

#define MAX(X,Y) ((X)>(Y)?(X):(Y))

Как и в определении функции, переменные X и Y в макроопределении являются формальными параметрами. После этого строка в программе:

m=MAX(a+b, a-b);

будет заменена на строку

m=((a+b)>(a-b)?(a+b):(a-b);

Текст макроопределения берут в скобки для обеспечения большей надежности программы. Пренебрежение скобками может привести к серьезным ошибкам, что иллюстрирует следующий пример 6.3. делит число 16 на квадрат числа 2 и дает правильный результат. Во второй программе (пример 6.4), где скобки в макроопределении опущены, результат ошибочный, так как макроподстановка породила текст:

printf("%d\n",16/2*2);

что конечно, не равносильно задуманному.

Пример 6.3

#include <stdio.h> #define SQR(n) (n*n) main() { printf("%d\n",16/SQR(2));
}

Пример 6.4

#include <stdio.h> #define SQR(n) n*n main() { printf("%d\n",16/SQR(2));
}

Макроопределения иногда используются вместо определений функций, обычно из сображений эффективности. Но следует помнить, что препроцесор может лишь тупо и бездумно заменять одну строку на другую, не разбираясь, зачем это нужно. В отличае от параметра функции, параметр макроопределения вычисляется при каждом вхождении в макроопределение. Поэтому иакровызов MAX(i++, j++) для приведенного выше макроопределения к увеличению i и j на 2.

< Назад > < Дальше >