摘要: 在C++从C继承的遗产中,预处理宏是其中的一部分。在现代C++的发展过程中,预处理宏是否还有意义?本文将讨论之。 关键字: 预处理 宏 #define #pragma C++中有那么多灵活的特性,例如重载、类型安全的模板、const关键字等等,为什么程序员还要写“#define”这样的预处理指令? 典型的一个例子,大家都知道“const int a=100;”就比“#define a 100”要好,因为const提供类型安全、避免了预处理的意外修改等。 然而,还是有一些理由让我们去使用#define。 一、使用预处理宏 1) 守护头文件 为了防止头文件被多次包含,这是一种常用技巧。 #ifndef MYPROG_X_H #define MYPROG_X_H // … 头文件x.h的其余部分 #endif 2) 使用预处理特性 在调试代码中,插入行号或编译时间这类信息通常很有用,可以使用预定义的标准宏,例如__FILE__、__LINE__、__DATE__和__TIME__。 3) 编译时期选择代码 A. 调试代码 选择性的输出一些调试信息: void f() { #ifdef _DEBUG cerr<<”调试信息”<<endl; #endif // .. f()的其他部分 } 通常我们也可以用条件判断来代替: void f() { if(_DEBUG) { cerr<<”调试信息”<<endl; } // .. f()的其他部分 } B. 特定平台代码 同一函数同一功能在不同的编译平台上可能有不同的表现形式,我们可以通过定义宏来区分不同的平台。 C. 不同的数据表示方式 <<深入浅出MFC>>这本书对MFC框架中宏的使用解析的很透彻,也让我们领略到宏的强大功能。可以参看DECLARE_MESSAGE_MAP(), BEGIN_MESSAGE_MAP, END_MESSAGE_MAP的实现。 4) #pragma的使用,例如用#pragma禁止掉无伤大雅的警告,用于可移植性的条件编译中。例如, 包含winsock2 lib文件: #pragma comment(lib, ” ws2_32 ” ) 用如下预处理宏,可以使结构按1字结对齐: #pragma pack(push) #pragma pack(1) // … 结构定义 #pragma pack(pop) 禁止掉某些警告信息: #pragma warning( push ) #pragma warning( disable : 4705 ) #pragma warning( disable : 4706 ) #pragma warning( error : 164 )// 把164号警告作为错误报出 // Some code #pragma warning( pop ) 二、宏的常见陷阱 下面示范如何写一个简单的预处理宏max();这个宏有两个参数,比较并返回其中较大的一个值。在写这样一个宏时,容易犯哪些错误?有四大易犯错误。 1) 不要忘记为参数加上括号 // 例1:括号陷阱一:参数 // #define max(a, b) a < b ? b : a 例如: max(i += 2, j) 展开后: i += 2 < j ? j : i += 2 考虑运算符优先级和语言规则,实际上是: i += ((2 < j) ? j : i += 2) 这种错误可能需要长时间的调试才可以发现。 2) 不要忘记为整个展开式加上括号 // 例2:括号陷阱二:展开式 // #define max(a, b) (a) < (b) ? (b) : (a) 例如: m = max(j, k) + 42; 展开后为: m = (j) < (k) ? (j) : (k) + 42; 考虑运算符优先级和语言规则,实际上是: m = ((j) < (k)) ? (j) : ((k) + 42); 如果j >= k, m被赋值k+42,正确;如果j < k, m被赋值j,是错误的。如果给展开式加上括号,就解决了这个问题。 3) 当心多参数运算 // 例3:多参数运算 // #define max(a, b) ((a) < (b) ? (b) : (a)) max(++j, k); 如果++j的结果大于k,j会递增两次,这可能不是程序员想要的: ((++j) < (k) ? (k) : (++j)) 类似的: max(f(), pi) 展开后: ((f()) < (pi) ? (pi) : (f())) 如果f()的结果大于等于pi,f()会执行两次,这绝对缺乏效率,而且可能是错误的。 4) 名字冲突 宏只是执行文本替换,而不管文本在哪儿,这意味着只要使用宏,就要小心对这些宏命名。具体来说,这个max宏最大的问题是,极有可能会和标准的max()函数模板冲突: // 例4:名字冲突 // #define max(a,b) ((a) < (b) ? (b) : (a)) #include <algorithm> // 冲突! 在<algorithm>中,有如下: template<typename T> const T& max(const T& a, const T& b); 宏将它替换为如下,将无法编译: template<typename T> const T& ((const T& a) < (const T& b) ? (const T& b) : (const T& a)); 所以,我们尽量避免命名的冲突,想出一个不平常的,难以拼写的名字,这样才能最大可能地避免与其他名字空间冲突。 宏的其他缺陷: 5) 宏不能递归 容易理解。 6) 宏没有地址 你可能得到任何自由函数或成员函数的指针,但不可能得到一个宏的指针,因为宏没有地址。宏之所以没有地址,原因很显然===宏不是代码,宏不会以自身的形势存在,因为它是一种被美化了的文本替换规则。 7) 宏有碍调试 在编译器看到代码之前,宏就会修改相应的代码,因而,他会严重改变变量名称和其他名称;此外,在调试阶段,无法跟踪到宏的内部。