На этом шаге мы рассмотрим директивы условной компиляции, позволяющие генерировать
программный код в зависимости от выполнимости определенных условий.
Условная компиляция обеспечивается в языке C++ набором команд, которые, по существу, управляют не компиляцией, а препроцессорной обработкой:
#if <константное_выражение> #ifdef <идентификатор> #ifndef <идентификатор> #else #endif #elif
Первые три команды выполняют проверку условий, две следующие - позволяют определить диапазон действия проверяемого условия. Последняя команда используется для организации проверки серии условий.
Общая структура применения директив условной компиляции такова:
#if/#ifdef/#ifndef <константное_выражение или идентификатор> <текст_1> #else //необязательная директива <текст_2> #endif
Конструкция #else <текст_2> не обязательна. Текст_1 включается в компилируемый текст только при истинности проверяемого условия. Если условие ложно, то при наличии директивы #else на компиляцию передается текст_2. Если директива #else отсутствует, то весь текст от #if до #endif при ложном условии опускается. Различие между формами команд #if состоит в следующем.
В первой из перечисленных директив #if проверяется значение константного целочисленного выражения. Если оно отлично от нуля, то считается, что проверяемое условие истинно. Например, в результате выполнения директив:
#if 5+12 <текст_1> #endif
В директиве #ifdef проверяется, определен ли с помощью команды #define к текущему моменту идентификатор, помещенный после #ifdef. Если идентификатор определен, то текст_1 используется компилятором.
В директиве #ifndef проверяется обратное условие - истинным считается неопределенность идентификатора, т.е. тот случай, когда идентификатор не был использован в команде #define или его определение было отменено командой #undef.
Условную компиляцию удобно применять при отладке программ для включения или исключения контрольных печатей. Например,
#define DE 1 //Определение идентификатора. . . . . . #ifdef DE //Проверка определения идентификатора. cout << "Отладочная печать"; #endif
Таких печатей, появляющихся в программе в зависимости от определенности идентификатора DE может быть несколько и, убрав директиву #define DE 1, сразу же отключаем все отладочные печати.
Файлы, предназначенные для препроцессорного включения в модули программы, обычно снабжают защитой от повторного включения. Такое повторное включение может произойти, если несколько модулей, в каждом из которых запланировано препроцессорное включение одного и того же файла, объединяются в общий текст программы. Например, такими средствами защиты снабжены все заголовочные файлы (подобные iostream.h) стандартной библиотеки. Схема защиты от повторного включения может быть такой (фрагмент файла с именем filename):
#ifndef _FILE_NAME //Если константа не определена //Включаемый текст файла filename. #define _FILE_NAME //Определение идентификатора. #endif
Здесь _FILE_NAME - зарезервированный для файла filename препроцессорный идентификатор, который не должен встречаться в других текстах программы. При первом включении содержимого этого файла в программу идентификатор _FILE_NAME не определен, поэтому происходит включение этого файла. В конце этого файла происходит определение этого идентификатора с помощью директивы #define. При повторном обращении к тексту этого файла включения не произойдет, так как выполнение директивы #ifndef _FILE_NAME выработает ложный результат.
Для организации мультиветвлений во время обработки препроцессором исходного текста программы введена директива
#elif <константное_выражение>
Структура исходного текста с применением этой директивы такова:
#if <константное_выражение_1> <текст_1> #elif <константное_выражение_2> <текст_2> #elif <константное_выражение_3> <текст_3> . . . . #else <текст_N> #endif
Препроцессор проверяет вначале условие в директиве #if, если оно ложно (равно 0) - вычисляет константное_выражение_2, если оноравно О - вычисляется константное_выражение_3 и т.д. Если все выражения ложны, то в компилируемый текст включается текст для случая #else. В противном случае, т.е. при появлении хотя бы одного истинного выражения (в #if или в #elif), начинает обрабатываться текст, расположенный непосредственно за этой директивой, а все остальные директивы не рассматриваются. Таким образом, препроцессор обрабатывает всегда только один из участков текста, выделенных командами условной компиляции.
В заключение рассмотрим несколько примеров.
#ifdef ArrFlg int Arr[30]; #endif
Если во время интерпретации директивы определено макроопределение ArrFlg, то приведенная запись дает генерацию выражения
int Arr[30];
#include <iostream.h> #define ArrFlg 1 void main () { #ifdef ArrFlg int Arr[30]; #else cout << "Массив не определен!"; #endif }
#if a+b==5 cout << 5; #else cout << 13; #endif
Если выражение a+b==5 представляет величину, отличную от 0, то будет сгенерирована команда cout << 5;, в противном случае будет сгенерирована команда cout << 13;.
#define Alfa 5 #if Alfa*5>20 main () #if Alfa==4 int Arr[2]; #elif Alfa==3 char Arr[2]; #else { #endif #if 0 printf ("Iza"); #else printf ("Kaja"); #endif #else printf ("Ewa"); #endif }
main () { printf ("Kaja"); }
На следующем шаге мы рассмотрим дополнительные возможности препроцессора.