# C预处理器[编辑]

**C预处理器**是C语言、C++语言的预处理器。用于在编译器处理程序之前预扫描源代码，完成头文件的包含，巨集扩展，条件编译，行控制（line control）等操作。

## 编译阶段

C语言标准规定，预处理是指前4个编译阶段（phases of translation）。

1. 三字符组与双字符组的替换
2. 行拼接（Line splicing）: 把物理源码行（Physical source line）中的换行符转义字符处理为普通的换行符，从而把源程序处理为逻辑行的顺序集合。
3. 单词化（Tokenization）: 处理每行的空白、注释等，使每行成为token的顺序集。
4. 擴展巨集与预处理指令（directive）处理。

## 包含文件

用于包含另一个文件:

```
# include <stdio.h>

int main(void)
{
 printf("Hello, world!\n");
 return 0;
}

```

## 条件编译

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

有两种巨集：

* 类似对象的巨集（无参数的巨集）
* 类似函数的巨集（带参数的巨集），在第一个标识符与左括号之间，绝不能有空格。

```
# define <identifier> <replacement token list> // object-like macro
# define <identifier>(<parameter list>) <replacement token list> // function-like macro, note parameters

```

宏定义可以用`#undef`取消:

```
# undef <identifier> // delete the macro

```

## 特殊巨集与指令

`__FILE__` 与 `__LINE__`, 扩展为当前文件与行号。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++语言标准定义了巨集： `__STDC__`, `__STDC_VERSION__`, `__cplusplus`,`__DATE__`,`__TIME__`,`__func__`等。

## Token字符串化

`#`运算符(Stringification Operator)把随后的token转化为C语言的字符串。

```
# define str(s) #s

str(p = "foo\n";) // outputs "p = \"foo\\n\";"
str(\n) // outputs "\n"

```

即使#运算符后面的是另一个巨集名，这个宏名将不会被巨集展开，而是按照字面值被当作一个字符串。因此，如果需要#运算符后面的巨集名做巨集展开，需要使用两层巨集的嵌套使用，其中外层的巨集展开时也一并把#运算符后面的巨集名做巨集展开。例如：

```
# define xstr(s) str(s)
# define str(s) #s
# define foo 4

str (foo) // outputs "foo"
xstr (foo) // outputs "4"

```

## Token连接

`##`运算符(Token Pasting Operator)连接两个token为一个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;

```

`##`运算符左侧或右侧如果是另一个巨集名，这个宏名将不会被巨集展开，而是按照字面值被当作一个token。因此，如果需要##运算符左右的巨集名做宏展开，需要使用两层巨集的嵌套使用，其中外层的巨集展开时也一并把##运算符左右的巨集名做宏展开。

## 用户定义的编译错误与警告

```
# error "error message"
# warning "warning message"

```

## 编译器相关的预处理特性

`#pragma`指令提供了编译器特定的预处理功能。

## 相關條目

* X巨集

* ISO/IEC 9899（页面存档备份，存于互联网档案馆）. The official C standard. As of 2014, the latest publicly available version is a working paper for C11（页面存档备份，存于互联网档案馆）.
* GNU CPP online manual（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Visual Studio .NET preprocessor reference（页面存档备份，存于互联网档案馆）
* Pre-defined C/C++ Compiler Macros project（页面存档备份，存于互联网档案馆）: 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"