通过C++跨平台的预编译宏来区分不同的操作系统:Win32/Win64/Unix/Linux/MacOS

宋康2024-11-11 14:18

因为 C++ 具有跨平台的特性，所以有些需求一套代码就多端使用，比如我最近在学习的 OpenGL ES。

但是，不同平台还是具有一定差异性，所以我们首先得判断出是什么平台？ 比如 iOS 系统和 Android 系统。

那么如何判断呢？我们接着往下看！

要检查 C 或 C 代码中主机的操作系统，我们需要检查编译器（GNU GCC 或 G ）定义的宏。 例如，在 Windows 平台上，编译器定义了一个名为 _WIN32 的特殊宏。 因此，如果定义了宏 _WIN32，我们就在 Windows 上。 同样，其他操作系统也有编译器定义的特定宏。

C++ 编译器预定义了某些全局标识符，称为 manifest constants 。大多数全局标识符以两个下划线 (__) 开头和结尾。

检查 Windows 操作系统的示例：

复制代码
  1. #ifdef _WIN32
  2. printf("You have Windows Operating System");
  3. #endif

1.1 宏定义列表

以下是基于操作系统定义的宏列表：

操作系统 宏定义 说明
Windows 32 bit + 64 bit _WIN32 for all Windows OS
Windows 64 bit _WIN64 Only for 64 bit Windows
Apple __APPLE__ for all Apple OS
Apple __MACH__ alternative to above
iOS embedded TARGET_OS_EMBEDDED include TargetConditionals.h
iOS stimulator TARGET_IPHONE_SIMULATOR include TargetConditionals.h
iPhone TARGET_OS_IPHONE include TargetConditionals.h
MacOS TARGET_OS_MAC include TargetConditionals.h
Android __ANDROID__ subset of linux
Unix based OS __unix__
Linux __linux__ subset of unix
POSIX based _POSIX_VERSION Windows with Cygwin
Solaris __sun
HP UX __hpux
BSD BSD all BSD flavors
DragonFly BSD __DragonFly__
FreeBSD __FreeBSD__
NetBSD __NetBSD__
OpenBSD __OpenBSD__

请注意，宏对 GNU GCC 和 G++ 有效，并且可能因其他编译器而异。 我们将通过一些基本示例，并探讨这些功能在现实生活中的使用。

关于更多的宏定义可以参考下面的两个链接：

1.2 示例： 检测 64 位 Windows 操作系统或 32 位 Windows 操作系统

在下面的示例中，我们专注于检测我们正在运行的 Windows 的风格，它可以是 64 位或 32 位。对于 Windows，我们的表格将是：

操作系统 宏定义
Windows OS 32 bit + 64 bit _WIN32
Windows OS 64 bit _WIN64

由于 _WIN32 在 32 位和 64 位 Windows 操作系统中都存在，

所以我们需要先检查 _WIN32 的存在以确认它是 Windows 操作系统，

然后再检查 _WIN64 的存在以确认它是否是 64 位 Windows 操作系统或 32 位 Windows 操作系统。

以下是检查您的 Windows 操作系统的代码：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. #ifdef _WIN32 // Includes both 32 bit and 64 bit
  6. #ifdef _WIN64
  7. printf("Windows 64 bit\n");
  8. #else
  9. printf("Windows 32 bit\n");
  10. #endif
  11. #else
  12. printf("Not a Windows OS\n");
  13. #endif
  14. return 0;
  15. }

运行输出

  1. Windows 32 bit

1.3 示例：检测苹果操作系统是MacOS 还是 iPhone

在此示例中，我们使用 Apple OS 的宏来检测正在使用的 Apple OS，如 MacOS 或 iPhone。

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. #if __APPLE__
  6. #include "TargetConditionals.h"
  7. #if TARGET_OS_IPHONE && TARGET_IPHONE_SIMULATOR
  8. printf("iPhone stimulator\n");
  9. #elif TARGET_OS_IPHONE
  10. printf("iPhone\n");
  11. #elif TARGET_OS_MAC
  12. printf("MacOS\n");
  13. #else
  14. printf("Other Apple OS\n");
  15. #endif
  16. #else
  17. printf("Not an Apple OS\n");
  18. #endif
  19. return 0;
  20. }

运行输出

  1. MacOS

1.4 普通示例

  1. #include <stdio.h>
  3. int main() {
  4. #ifdef _WIN32
  5. printf("Windows\n");
  6. #elif __linux__
  7. printf("Linux\n");
  8. #elif __unix__
  9. printf("Other unix OS\n");
  10. #else
  11. printf("Unidentified OS\n");
  12. #endif
  13. return 0;
  14. }

1.5 作用

凭借检测语言（在我们的案例中为 C 和 C++）中的操作系统的能力，我们可以编写一个跨平台代码，通过分离平台相关代码来在所有平台上运行。

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. #if __APPLE__
  6. // apple specific code
  7. #elif _WIN32
  8. // windows specific code
  9. #elif __LINUX__
  10. // linux specific code
  11. #elif BSD
  12. // BSD specific code
  13. #else
  14. // general code or warning
  15. #endif
  16. // general code
  17. return 0;
  18. }

同时，我们可以编写针对特定平台优化的代码。

例如，一个函数调用可能在所有平台上都受支持，但我们可以针对特定平台（例如 Linux）对其进行大幅优化，但是这个新代码会在其他平台上引发错误。 在这种情况下，我们可以使用宏来检测它是否是 Linux，对于这种情况，我们可以轻松地使用其他替代优化代码。

例如：

  1. #include <stdio.h>
  3. int main()
  4. {
  5. #if __linux__
  6. // linux optimized code (will fail in other platforms)
  7. #else
  8. // general code for all platforms
  9. #endif
  10. // general code
  11. return 0;
  12. }

2.1 一个简单的判断

  1. #if defined(WIN32) || defined(_WIN32) || defined(__WIN32__) || defined(__NT__)
  2. //define something for Windows (32-bit and 64-bit, this part is common)
  3. #ifdef _WIN64
  4. //define something for Windows (64-bit only)
  5. #else
  6. //define something for Windows (32-bit only)
  7. #endif
  8. #elif __APPLE__
  9. #include <TargetConditionals.h>
  10. #if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
  11. // iOS, tvOS, or watchOS Simulator
  12. #elif TARGET_OS_MACCATALYST
  13. // Mac's Catalyst (ports iOS API into Mac, like UIKit).
  14. #elif TARGET_OS_IPHONE
  15. // iOS, tvOS, or watchOS device
  16. #elif TARGET_OS_MAC
  17. // Other kinds of Apple platforms
  18. #else
  19. # error "Unknown Apple platform"
  20. #endif
  21. #elif __linux__
  22. // linux
  23. #elif __unix__ // all unices not caught above
  24. // Unix
  25. #elif defined(_POSIX_VERSION)
  26. // POSIX
  27. #else
  28. # error "Unknown compiler"
  29. #endif

2.2 优秀的 googletest 的示例

googletest/googletest/include/gtest/internal/gtest-port-arch.h at main · google/googletest · GitHub

  1. // Copyright 2015, Google Inc.
  2. // All rights reserved.
  3. //
  4. // Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  5. // modification, are permitted provided that the following conditions are
  6. // met:
  7. //
  8. // * Redistributions of source code must retain the above copyright
  9. // notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10. // * Redistributions in binary form must reproduce the above
  11. // copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer
  12. // in the documentation and/or other materials provided with the
  13. // distribution.
  14. // * Neither the name of Google Inc. nor the names of its
  15. // contributors may be used to endorse or promote products derived from
  16. // this software without specific prior written permission.
  17. //
  18. // THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  19. // "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  20. // LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  21. // A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
  22. // OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  23. // SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
  24. // LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  25. // DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  26. // THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  27. // (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
  28. // OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30. // The Google C++ Testing and Mocking Framework (Google Test)
  31. //
  32. // This header file defines the GTEST_OS_* macro.
  33. // It is separate from gtest-port.h so that custom/gtest-port.h can include it.
  35. #ifndef GOOGLETEST_INCLUDE_GTEST_INTERNAL_GTEST_PORT_ARCH_H_
  36. #define GOOGLETEST_INCLUDE_GTEST_INTERNAL_GTEST_PORT_ARCH_H_
  38. // Determines the platform on which Google Test is compiled.
  39. #ifdef __CYGWIN__
  40. #define GTEST_OS_CYGWIN 1
  41. #elif defined(__MINGW__) || defined(__MINGW32__) || defined(__MINGW64__)
  42. #define GTEST_OS_WINDOWS_MINGW 1
  43. #define GTEST_OS_WINDOWS 1
  44. #elif defined _WIN32
  45. #define GTEST_OS_WINDOWS 1
  46. #ifdef _WIN32_WCE
  47. #define GTEST_OS_WINDOWS_MOBILE 1
  48. #elif defined(WINAPI_FAMILY)
  49. #include <winapifamily.h>
  50. #if WINAPI_FAMILY_PARTITION(WINAPI_PARTITION_DESKTOP)
  51. #define GTEST_OS_WINDOWS_DESKTOP 1
  52. #elif WINAPI_FAMILY_PARTITION(WINAPI_PARTITION_PHONE_APP)
  53. #define GTEST_OS_WINDOWS_PHONE 1
  54. #elif WINAPI_FAMILY_PARTITION(WINAPI_PARTITION_APP)
  55. #define GTEST_OS_WINDOWS_RT 1
  56. #elif WINAPI_FAMILY_PARTITION(WINAPI_PARTITION_TV_TITLE)
  57. #define GTEST_OS_WINDOWS_PHONE 1
  58. #define GTEST_OS_WINDOWS_TV_TITLE 1
  59. #else
  60. // WINAPI_FAMILY defined but no known partition matched.
  61. // Default to desktop.
  62. #define GTEST_OS_WINDOWS_DESKTOP 1
  63. #endif
  64. #else
  65. #define GTEST_OS_WINDOWS_DESKTOP 1
  66. #endif // _WIN32_WCE
  67. #elif defined __OS2__
  68. #define GTEST_OS_OS2 1
  69. #elif defined __APPLE__
  70. #define GTEST_OS_MAC 1
  71. #include <TargetConditionals.h>
  72. #if TARGET_OS_IPHONE
  73. #define GTEST_OS_IOS 1
  74. #endif
  75. #elif defined __DragonFly__
  76. #define GTEST_OS_DRAGONFLY 1
  77. #elif defined __FreeBSD__
  78. #define GTEST_OS_FREEBSD 1
  79. #elif defined __Fuchsia__
  80. #define GTEST_OS_FUCHSIA 1
  81. #elif defined(__GNU__)
  82. #define GTEST_OS_GNU_HURD 1
  83. #elif defined(__GLIBC__) && defined(__FreeBSD_kernel__)
  84. #define GTEST_OS_GNU_KFREEBSD 1
  85. #elif defined __linux__
  86. #define GTEST_OS_LINUX 1
  87. #if defined __ANDROID__
  88. #define GTEST_OS_LINUX_ANDROID 1
  89. #endif
  90. #elif defined __MVS__
  91. #define GTEST_OS_ZOS 1
  92. #elif defined(__sun) && defined(__SVR4)
  93. #define GTEST_OS_SOLARIS 1
  94. #elif defined(_AIX)
  95. #define GTEST_OS_AIX 1
  96. #elif defined(__hpux)
  97. #define GTEST_OS_HPUX 1
  98. #elif defined __native_client__
  99. #define GTEST_OS_NACL 1
  100. #elif defined __NetBSD__
  101. #define GTEST_OS_NETBSD 1
  102. #elif defined __OpenBSD__
  103. #define GTEST_OS_OPENBSD 1
  104. #elif defined __QNX__
  105. #define GTEST_OS_QNX 1
  106. #elif defined(__HAIKU__)
  107. #define GTEST_OS_HAIKU 1
  108. #elif defined ESP8266
  109. #define GTEST_OS_ESP8266 1
  110. #elif defined ESP32
  111. #define GTEST_OS_ESP32 1
  112. #elif defined(__XTENSA__)
  113. #define GTEST_OS_XTENSA 1
  114. #endif // __CYGWIN__
  116. #endif // GOOGLETEST_INCLUDE_GTEST_INTERNAL_GTEST_PORT_ARCH_H_
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