Microsoft PowerPoint - ch11.ppt

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振范
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1 11 前處理指令前處理指令可以要求前處理器 (preprocessor) 在程式編譯之前, 先進行加入其它檔案的內容文字取代以及選擇性編譯等工作 1/39 前處理指令前處理器使用 #define 進行文字取代使用 #define 設定巨集指令條件式編譯其他與編譯器有關的前處理指令 2/39

2 3/39 前處理指令 #include 前處理指令不是 C++ 敘述, 不用分號 ; 做結尾例如 : #include <iomanip> 與 #include 配合的檔案名稱有兩種語法例如 : #include Commom.h" 附錄 C 中列出了 C++ 標準程式庫裏面常用的標檔可以將檔案的詳細路徑寫在雙引號內例如 : #include c:\c++test\commom.h" 使用 #define 進行文字取代以 #define 開頭的前處理指令有四種功能 : 1. 宣告某一個代號的值 2. 產生符號常數 (symbolic constant) 3. 產生巨集 (macro) 4. 宣告某一個代號已經被設定 4/39

3 以 #define 開頭的前處理指令 #define 代號被取代文字除了包括在字串 (string) 之內的文字以外, 所有吻合的文字, 都將被代號直接取代例如 : #define and && #define or #define not! 5/39 範例程式 LogicTest.cpp // 前處理指令 #define and && #define or #define not! #include <iostream> using namespace std; 6/39

4 // 主程式 int main() { float t1,t2; t1=0.5; t2=t1*0.2; cout << "((t1 > 0.8) and (t2 <0.9) or (t1>0.2))= " << ((t1 > 0.8) and (t2 <0.9) or (t1>0.2)) << endl; cout << " not(t1 > t2) = " << not(t1 > t2) << endl; return 0; 7/39 程式執行結果 ((t1> 0.8) and (t2 <0.9) or (t1>0.2))= 1 not(t1 > t2) = 0 8/39

5 宣告符號常數 (symbolic constant) 符號常數因為直接取代程式內的代號, 本身並不佔用記憶空間, 而每個常數在定義時即擁有自己的記憶空間 #define RAND_MAX 0x7FFFU #define PI 比較好的做法是使用常數例如 : const double PI = ; const double PI = 2.0*asin(1.0); 9/39 前處理指令內禁用的代號代號 -- LINE FILE -- DATE TIME -- 意義行號檔名編譯日期編譯時間 10/39

6 以 #line 開頭的前處理指令行號不會加在程式裹面, 程式的檔案名稱也沒有真的被更動, 這個指令的最大用途在於大型檔案的除錯 (debugging) #line 120 #line 120 "Test File.cpp" 11/39 範例程式 Reserved.cpp 使用保留代號 // Reserved.cpp #include <iostream> using namespace std; // ---- 主程式 int main() { cout << " 行號 : " << --LINE-- << endl; cout << " 檔名 : " << --FILE-- << endl; cout << " 編譯日期 : " << --DATE-- << endl; cout << " 編譯時間 : " << --TIME-- << endl; 12/39

7 #line 120 "Test File.cpp" cout << " 執行 #line 120 \"Test File.cpp\" 之後 : " << endl; cout << " 行號 : " << --LINE-- << endl; cout << " 檔名 : " << --FILE-- << endl; return 0; 13/39 程式執行結果行號 : 7 檔名 : Reserved.cpp 編譯日期 : Sep 編譯時間 : 09:30:38 執行 #line 120 "Test File.cpp" 之後 : 行號 : 122 檔名 : Test File.cpp 14/39

8 使用 #define 設定巨集 (macro) 巨集指令的參數直接取代巨集本體部份的代號例如 : #define MAX(x,y) ((x) > (y)? (x) : (y)) 它的功能相當於下列的 inline 樣版函數 : 15/39 template <class T> inline const T& MAX(const T& x, const T& y) {return x > y? x : y; 巨集本體部份的代號在執行時會被引數直接取代如果設定了一個叫做 PRODUCT 的巨集 : #define PRODUCT(x,y) (x * y) 則 double F1 = 12.5, F2 = 8.38; cout << PRODUCT(F1+2, F2+6) << endl; 相當於執行 : double F1 = 12.5, F2 = 8.38; cout << * << endl; 16/39

9 PRODUCT 巨集和 inline 樣版函數 #define PRODUCT(x,y) ((x) * (y)) 它的功能相當於下列的 inline 樣版函數 : template <class T> inline const T& PRODUCT(const T& x, const T& y) {return x*y; 17/39 將巨集指令的參數名稱直接以字串的型式輸出只要將巨集本體部份相對於參數的代號前加上 # 即可例如 : #define ShowValue(x) \ { \ cerr << #x << " 的值是 : " << x << end \ 如果我們在程式中執行下列敘述 : double F1= 12.5; ShowValue(F1); 結果 : F1 的值是 : /39

10 19/39 合併巨集指令的參數例如, 定義一個名叫 Merge 的巨集 : #define Merge(x, y) x##y 如果在程式中執行下列敘述 : double F1= 12.5; cout << " 執行 Merge(F,1) 的結果是 : " << Merge(F,1) << endl; 可以得到下列結果 : 執行 Merge(F,1) 的結果是 : 12.5 範例程式 MacroTest.cpp: 建立和使用 MAX PRODUCT Merge, 和 ShowValue 四個巨集指令 20/39 // MacroTest.cpp #include <iostream> using namespace std; // -- 巨集指令 #define MAX(x,y) ((x) > (y)? (x) : (y)) #define PRODUCT(x,y) ((x) * (y)) #define Merge(x, y) x##y #define ShowValue(x) \ { \ cerr << #x << " 的值是 : " << x << endl; \ cerr << " 按 Enter 鍵繼續." << endl; \ cin.get(); \

11 21/39 // ---- 主程式 int main() { int a = 3, b = 9; double F1= 12.5, F2=8.38; cout << "MAX(a, b) = " << MAX(a, b) << endl; cout << "MAX(F1, F2) = " << MAX(F1, F2) << endl; cout << "PRODUCT(F1, F2) = " << PRODUCT(F1+2, F2+6) << endl; ShowValue(F1); cout << "\n 執行 Merge(F,2) 的結果是 :" << Merge(F,2) << endl; return 0; 程式執行結果 MAX(a, b) = 9 MAX(F1, F2) = 12.5 PRODUCT(F1, F2) = F1 的值是 : 12.5 按 Enter 鍵繼續. 執行 Merge(F,2) 的結果是 : /39

12 條件式編譯 (conditional compilation) 可以有選擇性地執行某些前處理指令, 或有選擇性地只編譯原始程式碼的某些部份常用的有下列數種 : #ifdef #ifndef #else #endif #if defined() #if!defined() #elif 23/39 使用 #define 設定代號下列指令設定了代號 Mark: #define Mark 24/39

13 以前處理指令避免重複加入同一個標頭檔 (1) 25/39 例如 : 在標頭檔 Commom.h 內加入 : #ifndef Common_h #define Common_h // 標頭檔 Common.h 的主要內容 // 如果 Common_h 沒設定過才加入這個部份 #endif 在上式中, #ifndef Common_h 也可以寫成 #if!defined(common_h) 以前處理指令避免重複加入同一個標頭檔 (2) 標頭檔 Commom.h 還可以寫成下列格式 : #ifdef Common_h #else #define Common_h // 標頭檔 Common.h 的主要內容 // 如果 Common_h 沒設定過才加入這個部份 26/39 #endif

14 範例程式 Common.h 檔案 MacroTest.cpp 分成 Common.h 和 Macro2.cpp 兩個檔案 // Common.h #ifndef Common_h #define Common_h #include <iostream> using namespace std; 27/39 // -- 巨集指令 #define MAX(x,y) ((x) > (y)? (x) : (y)) #define PRODUCT(x,y) ((x) * (y)) #define Merge(x, y) x##y #define ShowValue(x) \ { \ cerr << #x << " 的值是 : " << x << endl; \ cerr << " 按 Enter 鍵繼續." << endl; \ cin.get(); \ #endif 28/39

15 範例程式 Macro2.cpp // MacroTest.cpp // Macro2.cpp #include "Common.h" // ---- 主程式 int main() { int a = 3, b = 9; double F1= 12.5, F2=8.38; 29/39 cout << "MAX(a, b) = " << MAX(a, b)<< endl; cout << "MAX(F1, F2) = " << MAX(F1, F2) << endl; cout << "PRODUCT(F1, F2) = " << PRODUCT(F1+2, F2+6) << endl; ShowValue(F1); cout << "\n 執行 Merge(F,2) 的結果是 : " << Merge(F,2) << endl; return 0; 30/39

16 利用前處理指令插入除錯專用的敘述藉由 #define 和 #undef 前處理指令來做為執行的開關例如, 將巨集 Breakpoint 以下列的方式包裹起來 : #define Debug #if defined(debug) #define Breakpoint(x) { \ cerr << #x << " 的值是 : " << x << endl; \ cerr << " 按 Enter 鍵繼續." << endl; \ cin.get(); \ #else #define Breakpoint(x) #endif 31/39 利用前處理指令暫時忽略部份程式藉由 #if 0 和 #endif 把要暫時忽略不編譯的區域包圍起來如下列語法所示 : // ---- 其它敘述 ---- #if 0 // ---- 暫時不處理的區域 #endif // ---- 其它敘述 /39

17 利用 assert( ) 協助除錯標頭檔 <cassert> 提供了函數 assert() 可以使用 #define NDEBUG #undef NDEBUG 做為函數 assert() 的開關 assert(i<15); 一旦 I 大於或等於 15, 就會立即關閉程式, 並發出錯誤訊息 : Assertion failed: line 40 i < 15, file Test.cpp, 33/39 範例程式 Debug.cpp // Debug.cpp #define Debug #if defined(debug) #define Breakpoint(x) \ { \ cerr << #x << 的值是 : << x << endl; \ cerr << 按 Enter 鍵繼續. << endl; \ cin.get(); \ #else #define Breakpoint(x) #endif #undef NDEBUG 34/39

18 #include <iomanip> #include <iostream> #include <stdlib> #include <cassert> using namespace std; inline double Rand() // 定義 inline 函數 Rand() {return double(rand())/rand_max; 35/39 36/39 // ---- 主程式 int main() { srand(int(time(0))); const int Size = 20; double Data[Size]; for (int i=0; i<size; i++) { Data[i]= 10.0*Rand()-5.0; assert(i<size); Breakpoint(Data[Size-1]); return 0;

19 程式執行結果 ( 因為程式會產生亂數, 每一次執行結果都不相同 ) Data[Size-1] 的值是 : 按 Enter 鍵繼續 37/39 #pragma 前處理指令有某些特殊的前處理指令可以被某些編譯器接受, 例如 #pragma warn -nak 38/39

20 #error 前處理指令下列前處理指令 : #ifndef cplusplus #error Must use C++ for the type bcd. #endif 這個語法相當於下列指令 : #ifndef cplusplus cerr << Must use C++ for the type bcd. ; #endif 39/39

新版明解C++入門編

新版明解C++入門編 511!... 43, 85!=... 42 "... 118 " "... 337 " "... 8, 290 #... 71 #... 413 #define... 128, 236, 413 #endif... 412 #ifndef... 412 #if... 412 #include... 6, 337 #undef... 413 %... 23, 27 %=... 97 &... 243,