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预定义宏,C语言预定义的宏详解

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对于预定义宏,相信大家并不陌生。为了方便处理一些有用的信息,预处理器定义了一些预处理标识符,也就是预定义宏。预定义宏的名称都是以“__”(两条下划线)开头和结尾的,如果宏名是由两个单词组成,那么中间以“_”(一条下划线)进行连接。并且,宏名称一般都由大写字符组成。

在日常项目编程中,预定义宏尤其对多目标平台代码的编写通常具有重大意义。通过预定义宏,程序员使用“#ifdef”与“#endif”等预处理指令,就可使平台相关代码只在适合于当前平台的代码上编译,从而在同一套代码中完成对多平台的支持。从这个意义上讲,平台信息相关的宏越丰富,代码的多平台支持越准确。

标准 C 语言提供的一些标准预定义宏如表 1 所示。

表 1 常用的标准预定义宏
描 述
__DATE__ 丐前源文件的编泽口期,用 “Mmm dd yyy”形式的字符串常量表示
__FILE__ 当前源文件的名称,用字符串常量表示
__LINE__ 当前源义件中的行号,用十进制整数常量表示,它可以随#line指令改变
__TIME__ 当前源文件的最新编译吋间,用“hh:mm:ss”形式的宁符串常量表示
__STDC__ 如果今前编泽器符合ISO标准,那么该宏的值为1,否则未定义
__STDC_VERSION__ 如果当前编译器符合C89,那么它被定义为199409L;如果符合C99,那么它被定义为199901L:在其他情况下,该宏为宋定义
__STDC_HOSTED__ (C99)如果当前是宿主系统,则该宏的值为1;如果当前是独立系统,则该宏的值为0
__STDC_IEC_559_ (C99)如果浮点数的实现符合IEC 60559标准时,则该宏的值为1,否则为未定义
__STDC_IEC_559_COMPLEX__ (C99)如果复数运算实现符合IEC60559标准时,则该宏的伉为1,否则为未定义
__STDC_ISO_10646__ (C99 )定义为长整型常量,yyyymmL表示wchai_t值遵循ISO 10646标准及其指定年月的修订补充,否则该宏为未定义

除标准 C 语言提供的标准宏之外,各种编译器也都提供了自己的自定义预定义宏。可以通过表 2 所示的指令来查看不同编译器对预定义宏的支持情况。

表 2 不同编译器的预定义宏查看指令
编译器 宏指令(c) 宏指令(C++)
Clang/LLVM clang -dM -E -x c /dev/null clang++ -dM -E -x C++ /dev/null
GNU GCC/G++ gcc -dM -E -x c /dev/null g++ -dM -E -x C++ /dev/null
Hewlett-Packard C/aC++ cc -dM -E -x c /clev/null aCC -dM -E -x C++ /dev/null
IBM XL C/C++ xlc -qshowmacros -E /dev/null xlc++ -qshowmacros -E /dev/null
Intel ICC7ICPC icc -dM -E -x c /dev/null icpc -dM -E -x C++ /dev/null
Oracle Solaris Studio cc -xduinpmacros -E /dev/null CC -xduinpmacros -E /clev/null
Portland Group PGCC/PGCPP pgcc -dM -E  

图 3 显示了 GCC 编译器预定义宏的查看结果。虽然各种编译器的预定义宏不尽相同,但是一般都会支持“__DATE__、__FILE__、__LINE__与__TIME__”这 4 种预定义宏。


图 3 查看 GCC 预定义宏

对于这些预定义宏的应用,基本上随处可见,下面举例介绍。

利用“__DATE__”和“__TIME__”宏可以用来确定程序编译的时间。如下面的示例代码所示:
int main (void)
{
    printf("Copyright (c) Powered by www.develhome.comn");
    printf("Compiled on %s at %sn", __DATE__,__TIME__);
    return 0;
}
利用“__STDC__”与“__STDC_VERSION__”宏可以编写那些需要兼容标准 C 和非标准 C 编译器的程序,如下面的示例代码所示:
#ifdef __STDC__
/* Some version of standard C */
#if defined(__STDC__VERSION__)&&__STDC_VERSION__>=199901L
/* C99 */
#elif defined(__STDC_VERSION__)&&__STDC_VERSION__>=199409L
/* C89 and amendment 1 */
#else
/* C89 but not amendment 1*/
#endif
#else /* __STDC__not defined */
/*Not Standard C*/
#endif
利用__FILE__、__LINE__与__FUNCTION__(或者__func__)预定义宏的组合,在调试程序的时候可以很简单地在程序运行期进行异常跟踪。如下面的示例代码所示:
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#define MESSAGE(message,assertion) 
          do{
               if(!(assertion)){
                    printf("line %d in %s(%s)", __LINE__, __FILE__,__FUNCTION__);
                       if(message){
                            printf(":%s",message);
                          }
                          printf("n");
                          abort();
                 }
             }while(0)
int OpenFile(const char *filename)
{
    int fd;
    MESSAGE("文件名称不能够为空",filename);
    MESSAGE("文件不存在",0==access(filename,F_OK));
    fd = open(filename,O_RDONLY);
    close(fd);
    return 0;
}
int main(int argc,char **argv)
{
    MESSAGE("命令参数不能够为空",argc==2);
    OpenFile(argv[1]);
    return 0;
}
其中,__FILE__、__LINE__与__FUNCTION__(或者__func__)预定义宏分别表示文件名、行数与函数名,这样就可以帮助我们精确地定位出现异常的文件、行数与函数名。运行结果如图 4 所示。


图 4

最后还需要注意的是,如果用户重定义“#define“或取消了“#undef”预定义宏,那么其结果是“未定义”的。因此,在代码编写中,应该尽量避免自定义宏与预定义宏名称相同的情况发生。