多么令人愉快的一個(gè)問(wèn)題啊

就在被帶到編譯器那里之前，預(yù)處理器都會(huì)對(duì)你的源代碼瞧上一瞧, 做一些格式化的工作，并執(zhí)行任何你在源代碼里面留給它來(lái)執(zhí)行的指令.

像什么?

好吧，預(yù)處理器的指令就被叫做預(yù)處理器指令，而他們都以一個(gè)#開頭.

像 #include 這樣?

正確.

每一個(gè)被預(yù)處理器遇到的 # 命令都會(huì)導(dǎo)致在某種方式上對(duì)源代碼的修改. 讓我們來(lái)簡(jiǎn)單的研究研究它們，然后我們就會(huì)之后這背后都是怎么運(yùn)轉(zhuǎn)的了.

#include

包含其他庫(kù)、類、接口等的頭文件。預(yù)處理器實(shí)際上就只是把整個(gè)頭文件復(fù)制到你的源代碼里面 (是的，這就是包含防御之所以是件好事的原因了).
#define

誰(shuí)會(huì)不喜歡宏呢! 預(yù)處理器會(huì)把所有定義的實(shí)體替換成被定義的代碼. 定義會(huì)一直持續(xù)直到發(fā)現(xiàn)這個(gè)定義的 #undef 指令.
#ifdef

條件行為告訴預(yù)處理器包含在遇到聲明的條件成立的條件塊中的代碼. 你可以就像if-else語(yǔ)句一樣使用它們，從這里面選擇: #ifdef, #ifndef, #if, #else, 以及 #elif, 而你總是要使用一個(gè) #endif 作為結(jié)束。

#error #warning

用來(lái)向用戶發(fā)送消息。預(yù)處理器會(huì)在 #error 處, 而不會(huì)在 #warning 處停下來(lái). 兩種情況下他都會(huì)發(fā)送他在指令背后（的括號(hào)里面）發(fā)現(xiàn)的字符串, 發(fā)送到屏幕作為輸出，因此它是一種確保針對(duì)你的平臺(tái)一切OK的手動(dòng)方式.
#line

用來(lái)在你遇到編譯錯(cuò)誤時(shí)修改顯示的錯(cuò)誤行號(hào)和文件名. 例如，加入你需要查看一個(gè)來(lái)自編譯的中間文件的源文件（可能是自動(dòng)生成的).
#pragma

其它由編譯器解釋的特殊指令。你的編譯器文檔會(huì)告訴你指令是怎么用的，而你不要假定他們?cè)谌澜缍纪ㄓ门?

#assert #unassert

這些在老程序里面總是特別受歡迎的 (好吧，只要我也曾經(jīng)為這樣一個(gè)程序工作過(guò)), 但是它們?cè)诂F(xiàn)在已經(jīng)過(guò)時(shí)了。強(qiáng)烈建議不使用它們，這意味著不要把他們放到新的代碼里面
預(yù)定義宏

有許多可以利用的預(yù)定義宏:

__FILE__ 給出一個(gè)字符串的文件名
__LINE__  給出當(dāng)前的行號(hào)（整型）
__DATE__ 當(dāng)前編譯日期的字符串
__TIME__ 當(dāng)前編譯時(shí)間的字符串
__STDC__ 同編譯器相關(guān)的，但常常被定義成1，以聲明同ISO C標(biāo)準(zhǔn)兼容.
__cplusplus 在編譯一個(gè)C++程序是總是會(huì)被定義

特別是開頭兩個(gè)在調(diào)試時(shí)真的非常有用。只要拿出它們倆，不用你自己編寫文件和行處理類，就能神奇的讓你獲得豐富的信息輸出.

你的編譯器可能還支持其它的宏，例如，你這從 這里 獲得（面向GCC）的整個(gè)宏清單.
那么當(dāng)你運(yùn)行預(yù)處理器時(shí)實(shí)際會(huì)發(fā)生什么呢?

    1. 替換所有的三字母組合，我會(huì)在將來(lái)的一篇文章中談?wù)摰剿?，因?yàn)楸M管他只是一個(gè)歷史上的特性（而且你也要在GCC中對(duì)它進(jìn)行切換），它仍讓是很有趣的.

    2. 將并列的源代碼分成多行.

    3. 移除所有的注釋并用一個(gè)空格替換.

    4. 處理（我們上面講到的）的預(yù)處理器指令。對(duì)于 #include, 他會(huì)在新文件上遞歸執(zhí)行1 - 3步 :-)

    5. 處理轉(zhuǎn)義序列.

    6. 把文件發(fā)送給編譯器

如果你想看看預(yù)處理之后你的文件會(huì)是什么樣子 (誰(shuí)不想呢?)，你可以向 gcc 傳入 -E 選項(xiàng). 這將會(huì)想stdout標(biāo)準(zhǔn)輸出發(fā)送預(yù)處理過(guò)的源代碼，并且沒(méi)有編譯和連接就直接終止gcc命令的執(zhí)行。

例如
 

g++ -E myfile.cpp

你也可以使用這個(gè)參數(shù):
 

-save-temps

編譯的后會(huì)有一份臨時(shí)文件。

拿下面這個(gè)簡(jiǎn)單的程序說(shuō)吧:
 

#include <stdio.h>
 
#define ONE 1
#define TWO 2
 
int main()
{
  printf("%d, %d\n", ONE, TWO);
  return 0;
}

用下面這行命令編譯
 

g++ hello.cpp -save-temps

編譯完后, 會(huì)在文件夾中生成兩個(gè)文件: hello.s 和 hello.ii

hello.s 里面是匯編代碼,  而 hello.ii 則是預(yù)處理過(guò)后的源代碼。

用文本編輯器打開 hello.ii , 你會(huì)發(fā)現(xiàn)多出許多代碼. 那是因?yàn)?#include 指令把 stdio 頭文件的代碼加進(jìn)去了。

如果你把滾動(dòng)條拉到最底下, 就會(huì)發(fā)現(xiàn), printf  那一行的宏定義 ONE 和 TWO 已經(jīng)被預(yù)處理器替換成 1 和 2 了 .

神奇吧!

其實(shí)它只是在編譯的時(shí)候, 把你的源代碼文件復(fù)制一份, 當(dāng)作臨時(shí)文件, 然后把里面的預(yù)處理指令替換掉. 用完后就把這個(gè)臨時(shí)文件刪了. 所以一般情況下我們不知道這個(gè)文件的存在.