预处理器是一些指令，指示编译器在实际编译之前所需完成的预处理。所有的预处理器指令都是以井号（#）开头，只有空格字符可以出现在预处理指令之前。例如 #include 指令，这个宏用于把头文件包含到源文件中。C++ 还支持很多预处理指令，比如 #include、#define、#if、#else、#line 等。

#define

#define 预处理指令用于创建符号常量，该符号常量通常称为宏。在C或C++中，"宏"分为有参数和无参数两种。

无参宏

无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为：

cpp 复制代码

#define 标识符 字符串

"#" 表示这是一条预处理命令。"define"为宏定义命令。"标识符"为所定义的宏名。"字符串"可以是常数、表达式、格式串等。例如：

cpp 复制代码

#define M 110

在程序编译之前，所有的宏都会被替换为宏定义中的字符串，然后再进行编译。

例如，测试下面这段代码，查看预处理的结果。

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
 
#define PI 3.14159
 
int main ()
{ 
    cout << "Value of PI :" << PI << endl; 
 
    return 0;
}

假设源代码文件已经存在，并使用 -E 选项进行编译，把结果重定向到 test.p：

查看源文件所在目录下的 test.p 文件，将会看到它已经包含大量的信息，而且在文件底部的值被改为如下3.14159：

参数宏

可以使用 #define 定义一个带有参数的宏，在宏定义中的参数称为形式参数 ，在宏调用中的参数称为实际参数。带参宏定义的一般形式为：

cpp 复制代码

#define 宏名(形参表) 字符串

在字符串中含有各个形参。

对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。例如宏定义：

cpp 复制代码

#define M(y) ((y)*(y)+3*(y))    // 宏定义

k = M(5);                       // 宏调用 

/* 在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为 */
k = ((5)*(5)+3*(5));

实例：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
 
#define MIN(a,b) (a<b ? a : b)
 
int main ()
{
   int i, j;
   i = 100;
   j = 30;
   cout <<"较小的值为：" << MIN(i, j) << endl;
 
   return 0;
}

条件编译

有选择地对部分程序源代码进行编译，这个过程被称为条件编译。条件预处理器的结构与 if 选择结构很像。

例如下面这段预处理器的代码：只在调试时进行编译，调试开关可以使用一个宏DEBUG来实现：

cpp 复制代码

#ifdef DEBUG
   cerr <<"Variable x = " << x << endl;

#endif

如果在指令： #ifdef DEBUG 之前已经定义了符号常量 DEBUG，则会对程序中的 cerr 语句进行编译。

可以使用 #if 0 语句注释掉程序的一部分，如下所示：

cpp 复制代码

#if 0
   // 不进行编译的代码

#endif

实例：

cpp 复制代码

#include<iostream>
#define DEBUG
#define MIN(a,b) (((a)<(b))? a:b)

using namespace std;

int main()
{
	int i,j;
	i = 60;
	j = 25;
	
#ifdef DEBUG
    cerr<<"Trace: Inside main function"<<endl;
#endif

#if 0
    //不进行编译的代码
	cout<<"我不会被编译！"<<endl;
#endif

    cout<<"The minimum is "<<MIN(i,j)<<endl;
	
#undef DEBUG //终止宏定义DEBUG
	
#ifdef DEBUG
    cerr<<"Trace: Coming out of main function."<<endl;
#endif
  	
    return 0;
}

执行结果如下：

Trace: Inside main function.

The minimum is 25

对于宏定义还要说明以下几点：

宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串中可以含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。
宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，若加上分号，则连分号也一起置换。
宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。

# 和 ## 运算符

和 ## 预处理运算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。

# 运算符

# 运算符会把字符串令牌转换为用引号引起来的字符串。例如下面的宏定义：

cpp 复制代码

#define MKSTR(x) #x

宏定义参数中含有需要特殊含义字符如"或\时，它们前面会自动被加上转义字符 \。

实例：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#define MKSTR(x) #x

using namespace std;
 
int main ()
{
    cout << MKSTR(HELLO C++) << endl;
 
    return 0;
}

预处理器把 MKSTR(HELLO C++) 转换成了 "HELLO C++"，即：

cpp 复制代码

cout << "HELLO C++" << endl;

## 运算符

运算符用于连接两个令牌。下面是一个实例：

cpp 复制代码

#define CONCAT(x, y)  x ## y

当 CONCAT 出现在程序中时，它的参数会被连接起来，并用来取代宏。如下面实例所示：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#define concat(a, b) a ## b

using namespace std;
 
int main()
{
   int xy = 100;   
   cout << concat(x, y);

   return 0;
}

预处理器把 concat(x, y) 转换成了 xy，执行结果如下：

100

预定义宏

C++ 提供了下表所示的一些预定义宏：

宏	描述
LINE	这会在程序编译时包含当前行号。
FILE	这会在程序编译时包含当前文件名。
DATE	这会包含一个形式为 month/day/year 的字符串，它表示把源文件转换为目标代码的日期。
TIME	这会包含一个形式为 hour:minute:second 的字符串，它表示程序被编译的时间。

宏的实例：

cpp 复制代码

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main ()
{
    cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;
    cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;
    cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;
    cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;
 
    return 0;
}

执行结果如下：

Value of LINE : 6

Value of FILE : hello.cpp

Value of DATE : Sep 6 2016

Value of TIME : 14:38:50

C++ 预处理器

#define

无参宏

参数宏

条件编译

# 和 ## 运算符

和 ## 预处理运算符在 C++ 和 ANSI/ISO C 中都是可用的。

# 运算符

## 运算符

运算符用于连接两个令牌。下面是一个实例：

预定义宏