Директивы препроцессора

Директивы препроцессора, по сути, не являют­ся составной частью языка C, а используются для подстановки кода в текст про­граммы. Препроцессор — это особая программа, которая выполняет предвари­тельную обработку данных до начала компиляции. Рассмотрим стандартные ди­рективы препроцессора.

 

Директива #include

Выше, в разделе "Структуры программы на С" уже упоминалась самая рас­пространенная директива #include, которая используется фактически во всех программах для включения в текст программы заголовочных файлов (c определе­ниями), имеющий расширение .h, или файлов .c (не содержащих функцию main () ). Эта директива может использоваться в двух формах:

#include  <имя_файла>

или

#include   "имя_файла"

Если имя файла заключено между знаками < и >, то он считается частью стандартной библиотеки, поставляемой вместе с компилятором. Если же имя фай­ла заключено между знаками « и », то считается, что он расположен в той же папке, что и файл с исходным кодом.

 

Директива #define

Директива #define указывает препроцессору на необходимость выполнить подстановку, в тексте программы определенной последовательности символов другой последовательностью. Формат директивы:

#define   заменяемая_последовательность   фрагмент_подстановки

Например:

#define  MyName   "John  Smith"

#define  Condition   (a   >  b)

#define  Operation  a   =  b

…

char  str[ ]   = MyName;           //Равнозначно  char  str[ ]   =   "John  Smith";

int   a,   b;

if Condition Operatrion;            //Равнозначно if (a > b) a = b;

В директиве #define могут использоваться параметры, благодаря чему она становится очень мощным и гибким инструментом, позволяющим заменять один простой текстовый элемент сложным выражением. Такие подстановки называют макросами.

Например, выражение, в котором выбирается большее из двух значений, можно представить в виде следующего макроса.

#define larger(x,у)    ((х) > (у) ? (х) : (у))

Если определен такой макрос, то код, использующий его, может иметь сле­дующий вид:

int a = 9;

int b = 7;

int с = 0;

с  = larger(a,b);

Напоминает вызов функции, однако это не функция — компилятор получит от препроцессора последнюю строку в следующем виде.

с  = ((а) > (b) ? (а) : (b));

Основное отличие макроса от функции заключается в том, что код макропод­становки вставляется препроцессором в программный код везде, где встречается заданный текстовый элемент, код же функции определяется только в одном месте, а в тех местах, где указано ее имя, осуществляется вызов этого кода.

Есть и еще одно отличие, особенно важное при программировании микрокон­троллеров, — при использовании макросов, в отличие от функций, ничего не по­мещается в стек, что позволяет сэкономить оперативную память.

Кроме того, макросы преобразуются в обычный код, который выполняется быстрее, чем код функции, на вызов которого и возврат управления в вызываю­щую функцию уходит дополнительное машинное время. Наконец, при использо­вании макросов не требуется формального объявления типов данных.

Перечислим некоторые правила использования директивы #define:

при создании комментариев в строке с #def ine всегда используется ком­ментарий вида/*   ...   */;

следует помнить, что конец строки — это конец #define, и весь текст сле­ва заменить текст справа;

для преобразования параметра макроса в текстовую строку можно указать перед ним символ "#", например:

#define   OutString(s)   puts(# s)

OutString(Line);                      //Равнозначно  puts("Line");

для конкатенации двух параметров можно воспользоваться оператором ##, например:

#define   Concat(x, у)   х ## у

int   i   =  Concat(2,1);            //Равнозначно   int   i   =  21;

для переноса текста подстановки на другую строку используется символ обратной косой "\", например:

#define LongStr "О   123456789   10   \

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 "

для отмены определения используется директива #undef, например:

#define  A_Char   'A'

…

#undef A_Char

#define A_Char 'a'.