深入浅析C/C++ 的条件编译_C 语言

1.条件编译的时机

我们都知道vscode其实是一个编辑器，你要在上面跑C或者C++你需要配置编译器，拿编译器是怎样吧一个文本文件变成一个可执行文件的呢？

那必然是经历以下这四步

• 处理：宏替换，头文件的展开，去注释，条件编译
• 编译：将预处理后的源文件转换为汇编语言文件，只编译源文件，不编译头文件，头文件在刚刚预处理阶段已经展开。
• 汇编：虽然叫做汇编，但是不是转变为汇编代码，而是将刚刚的汇编语言文件转换为机器码，也就是二进制文件。
• 链接：将生成的二进制代码与库函数以及其他目标文件，通过链接器链接起来形成可执行文件的过程。

分析了以上过程由此可以很清晰的得出这个结论，条件编译是在预处理的时候发生的。

2.条件编译的作用

条件编译是指预处理的时候根据条件编译的指令有条件的选择源程序中的一部分代码送给编译器进行编译，进行有选择性的操作，防止宏替换的内容重复包含。

常见的条件编译指令如下：

常见条件编译指令

3.#if #else #endif

#if 表达式
 
// code
#else
#endif

如果表达式为真则#if后程序段被调用

明显发现第一段的色段跟第二段的色段都不一样！肯定是第一句输出了！

可以看到他直接call调用的就是标准命名空间下的operator类里面的函数，其实也就是 << 输出

4.#ifndef #define #endif

#ifdef 标识符
#define 标识符 替换列表
 
// code
#endef

• 一般用于检测程序中是否已经定义了名字为某标识符的宏，如果没有定义该宏，则定义该宏，并选中从 #define 开始到 #endif 之间的程序段；
• 如果已定义，则不再重复定义该符号，且相应程序段不被选中。

我们都知道NULL在C中是一个宏，宏有时也会引起不必要的问题在C++11中则有了nullptr，所以这块显示是已经被宏过了，所有不执行#define 到#endef的程序段所以看起来是灰色的。

红色框框是每个函数都有的，就是主函数栈帧开辟和销毁的过程，再看中间好家伙啥都没有，再次印证了，我们说的如果没有定义该宏，则定义该宏，并选中从 #define 开始到 #endif 之间的程序段；如果已定义，则不再重复定义该符号，且相应程序段不被选中。

该条件编译指令更重要的一个应用是防止头文件重复包含。

如果 f.c 源文件中包含 f1.h 和 f2.h 两个头文件，而 f1.h 头文件及 f2.h 头文件中均包含 f3.h 头文件，则 f.c 源文件因为包含了 f1.h 和 f2.h 两个头文件，所以中重复包含 f3.h 头文件。可采用条件编译指令，来避免头文件的重复包含问题。

#ifndef _HEADNAME_H_
#define _HEADNAME_H_
    //头文件内容
#endif

• 当该头文件第一次被包含时，由于没检测到该头文件名对应的宏名，则定义该头文件名对应的宏，其值为该系统默认。并且，该条件编译指令选中 #endif 之前的头文件内容；
• 如果该头文件再次被包含时，由于检测到已存在以该头文件名对应的宏名，则忽略该条件编译指令之间的所有代码，从而避免了重复包含。

5.#if #elif #else #endif

#if 条件表达式1
 
    // code1
#elif 条件表达式2
    //code 2
#else
        
    //code 3
#endif

• 功能为：先判断条件1的值，如果为真，则程序段 1 被选中编译；
• 如果为假，而条件表达式 2 的值为真，则程序段 2 被选中编译；
• 其他情况，程序段 3 被选中编译。

6.#ifdef #endif

#ifdef 标识符
    //code
#endif

• 如果检测到已定义该标识符，则选择执行相应程序段被选中编译；
• 否则，该程序段会被忽略。

#include <iostream>
using namespace std;
#define PI 3.14
int main() {
#ifdef PI 
#undef PI
	cout << "PI 已经被取消宏" << endl;
#endif 
}

如果检测到符号 PI已定义，则删除其定义，并选中相应的程序段。