【笔记】C++预处理命令

预处理命令是提供给编译器使用的，在对代码进行编译之前，先对预处理命令进行操作：

主要包括：文件引入#include，新的引入头文件不再加".h";

宏定义#define

编译选择，如#ifdef ，#else,#endif等。

1.（预编译头机制）

VC.NET 默认情况下使用预编译头(/Yu)，不明白的在加入新.h文件后编译时总出现fatal error C1010: 在查找预编译头指令时遇到意外的文件结尾的错误。解决方法是在include头文件的地方加上#include "stdafx.h",或者打项目属性，找到“C/C++”文件夹，单击“预编译头”属性页。修改“创建/使用预编译头”属性为“不使用预编译头”。

2.预定义标识符

为了处理一些有用的信息，预处理定义了一些预处理标识符，虽然各种编译器的预处理标识符不尽相同，但是他们都会处理下面的4种：

__FILE__ 正在编译的文件的名字
__LINE__ 正在编译的文件的行号
__DATE__ 编译时刻的日期字符串，例如： "25 Jan 2006"
__TIME__ 编译时刻的时间字符串，例如： "12:30:55"

例如：cout<<"The file is :"<<__FILE__"<<"! The lines is:"<<__LINE__<<endl;

3.C/C++头文件一览

C、传统 C++
#include <assert.h>　　　　//设定插入点
#include <ctype.h>　　　　 //字符处理
#include <errno.h>　　　　 //定义错误码
#include <float.h>　　　　 //浮点数处理
#include <fstream.h>　　　 //文件输入／输出
#include <iomanip.h>　　　 //参数化输入／输出
#include <iostream.h>　　　//数据流输入／输出
#include <limits.h>　　　　//定义各种数据类型最值常量
#include <locale.h>　　　　//定义本地化函数
#include <math.h>　　　　　//定义数学函数
#include <stdio.h>　　　　 //定义输入／输出函数
#include <stdlib.h>　　　　//定义杂项函数及内存分配函数
#include <string.h>　　　　//字符串处理
#include <strstrea.h>　　　//基于数组的输入／输出
#include <time.h>　　　　　//定义关于时间的函数
#include <wchar.h>　　　　 //宽字符处理及输入／输出
#include <wctype.h>　　　　//宽字符分类

标准 C++　（同上的不再注释）
#include <algorithm>　　　 //STL 通用算法
#include <bitset>　　　　　//STL 位集容器
#include <cctype>
#include <cerrno>
#include <clocale>
#include <cmath>
#include <complex>　　　　 //复数类
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <deque>　　　　　 //STL 双端队列容器
#include <exception>　　　 //异常处理类
#include <fstream>
#include <functional>　　　//STL 定义运算函数（代替运算符）
#include <limits>
#include <list>　　　　　　//STL 线性列表容器
#include <map>　　　　　　 //STL 映射容器
#include <iomanip>
#include <ios>　　　　　　 //基本输入／输出支持
#include <iosfwd>　　　　　//输入／输出系统使用的前置声明
#include <iostream>
#include <istream>　　　　 //基本输入流
#include <ostream>　　　　 //基本输出流
#include <queue>　　　　　 //STL 队列容器
#include <set>　　　　　　 //STL 集合容器
#include <sstream>　　　　 //基于字符串的流
#include <stack>　　　　　 //STL 堆栈容器　　　　
#include <stdexcept>　　　 //标准异常类
#include <streambuf>　　　 //底层输入／输出支持
#include <string>　　　　　//字符串类
#include <utility>　　　　 //STL 通用模板类
#include <vector>　　　　　//STL 动态数组容器
#include <cwchar>
#include <cwctype>

using namespace std;

C99 增加

#include <complex.h>　　 //复数处理
#include <fenv.h>　　　　//浮点环境
#include <inttypes.h>　　//整数格式转换
#include <stdbool.h>　　 //布尔环境
#include <stdint.h>　　　//整型环境
#include <tgmath.h>　　　//通用类型数学宏

4.编译控制指令

这些指令的主要目的是进行编译时进行有选择的挑选，注释掉一些指定的代码，以达到版本控制、防止对文件重复包含的功能。使用格式，如下：

1、如果identifier为一个定义了的符号，your code就会被编译，否则剔除。

#ifdef identifier
your code
#endif

2、如果identifier为一个未定义的符号，your code就会被编译，否则剔除。

#ifndef identifier
your code
#endif

3、如果expression非零，your code就会被编译，否则剔除。

#if expression
your code
#endif

4、如果identifier为一个定义了的符号，your code1就会被编译，否则your code2就会被编译。

#ifdef identifier
your code1
#else
your code2
#endif

5、如果epression1非零，就编译your code1，否则，如果expression2非零，就编译your code2，否则，就编译your code3。

#if expressin1
your code1
#elif expression2
your code2
#else
your code3
#enif

其他预编译指令除了上面我们说的集中常用的编译指令，还有3种不太常见的编译指令：#line、#error、#pragma，我们接下来就简单的谈一下。

#line的语法如下：

#line number filename

例如：#line 30 a.h

其 中，文件名a.h可以省略不写。这条指令可以改变当前的行号和文件名，例如上面的这条预处理指令就可以改变当前的行号为30，文件名是a.h。初看起来似 乎没有什么用，不过，他还是有点用的，那就是用在编译器的编写中，我们知道编译器对C++源码编译过程中会产生一些中间文件，通过这条指令，可以保证文件 名是固定的，不会被这些中间文件代替，有利于进行分析。

#error语法如下：

#error info

例如：

#ifndef UNIX
#error This software requires the UNIX OS.
#endif

这条指令主要是给出错误信息，上面的这个例子就是，如果没有在UNIX环境下，就会输出This software requires the UNIX OS.然后诱发编译器终止。所以总的来说，这条指令的目的就是在程序崩溃之前能够给出一定的信息。

#pragma是非统一的，他要依靠各个编译器生产者。例如VC++中：

#pragma comment(lib,"dllTest.lib")

导入库dllTest.lib。

注：预编译头机制

这里介绍VC6的预编译功能的使用，由于预编译详细使用比较的复杂，这里只介绍几个最重要的预编译指令: /Yu, /Yc,/Yx,/Fp。其它的详细资料可以参考:
MSDN -> Visual Studio 6.0 Document -> Visual C++ 6.0 Document -> VC++ Programmer Guider -> Compiler and Linker -> Details -> Creating Precompiled Header files

预编译头的概念：

所谓的预编译头就是把一个工程中的那 一部分代码，预先编译好放在一个文件里（通常是以.pch为扩展名的），这个文件就称为预编译头文件这些预先编译好的代码可以是任何的C/C++代码，甚 至是inline的函数，但是必须是稳定的，在工程开发的过程中不会被经常改变。如果这些代码被修改，则需要重新编译生成预编译头文件。注意生成预编译头 文件是很耗时间的。同时你得注意预编译头文件通常很大，通常有6-7M大。注意及时清理那些没有用的预编译头文件。
也许你会问：现在的编译器都有 Time stamp的功能，编译器在编译整个工程的时候，它只会编译那些经过修改的文件，而不会去编译那些从上次编译过，到现在没有被修改过的文件。那么为什么还 要预编译头文件呢？答案在这里，我们知道编译器是以文件为单位编译的，一个文件经过修改后，会重新编译整个文件，当然在这个文件里包含的所有头文件中的东 西（.eg Macro, Preprocessor ）都要重新处理一遍。VC的预编译头文件保存的正是这部分信息。以避免每次都要重新处理这些头文件。
根据上文介绍，预编译头文件的作用当然就是提高便宜速度了，有了它你没有必要每次都编译那些不需要经常改变的代码。编译性能当然就提高了。
要 使用预编译头，我们必须指定一个头文件，这个头文件包含我们不会经常改变的代码和其他的头文件，然后我们用这个头文件来生成一个预编译头文件（.pch文 件）想必大家都知道 StdAfx.h这个文件。很多人都认为这是VC提供的一个“系统级别”的，编译器带的一个头文件。其实不是的，这个文件可以是任何名字的。我们来考察一 个典型的由AppWizard生成的MFC Dialog Based　程序的预编译头文件。（因为AppWizard会为我们指定好如何使用预编译头文件，默认的是StdAfx.h，这是VC起的名字）。我们会 发现这个头文件里包含了以下的头文件：

#include <afxwin.h> // MFC core and standard components
#include <afxext.h> // MFC extensions
#include <afxdisp.h> // MFC Automation classes
#include <afxdtctl.h> // MFC support for Internet Explorer 4 Common Controls
#include <afxcmn.h>

这些正是使用MFC的必须包含的头文件，当然我们不太可能在我们的工程中修改这些头文件的，所以说他们是稳定的。
那 么我们如何指定它来生成预编译头文件。我们知道一个头文件是不能编译的。所以我们还需要一个cpp文件来生成.pch 文件。这个文件默认的就是StdAfx.cpp。在这个文件里只有一句代码就是：#include “Stdafx.h”。原因是理所当然的，我们仅仅是要它能够编译而已―――也就是说，要的只是它的.cpp的扩展名。我们可以用/Yc编译开关来指定 StdAfx.cpp来生成一个.pch文件，通过/Fp编译开关来指定生成的pch文件的名字。打开project ->Setting->C/C++ 对话框。把Category指向Precompiled Header。在左边的树形视图里选择整个工程。

我们可以使用预编译头功能了。以下是注意事项：
1):如果使用了/Yu，就是 说使用了预编译，我们在每个.cpp文件的最开头，我强调一遍是最开头，包含你指定产生pch文件的.h文件（默认是stdafx.h）不然就会有问题。 如果你没有包含这个文件，就告诉你Unexpected file end. 如果你不是在最开头包含的，你自己试以下就知道了，绝对有很惊人的效果。
2） 如果你把pch文件不小心丢了，根据以上的分析，你只要让编译器生成一个pch文件就可以了。也就是说把 stdafx.cpp（即指定/Yc的那个cpp文件）重新编译一遍就可以了。当然你可以傻傻的 Rebuild all。简单一点就是选择那个cpp文件，按一下Ctrl + F7就可以了。