Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

// на уровне файла исходного кода

Затем в заголовочный файл, связанный с файлом исходного кода, можно поместить ссылочное объявление:

extern int status; //в заголовочном файле

678 глава 16

Этот код затем появляется в любом файле, в котором был включен данный заголовочный файл, делая переменную доступной файлам, работающим с упомянутым семейством функций. Кроме того, посредством включения это объявление обнаруживается в файле исходного кода функций, однако одном файле допускается наличие определяющего и ссылочного объявлений, если они согласованы по типу.

Еще одним кандидатом для включения в заголовочный является переменная или массив с областью действия на уровне файла, внутренним связыванием и квалификатором const. Часть const предотвращает случайные изменения, а часть static означает, что каждый файл, включающий этот заголовок, получает собственную копию констант. Это устраняет необходимость в наличии одного файла с определяющим объявлением и остальных файлов со ссылочными объявлениями.

Директивы #include и #define являются наиболее интенсивно применяемыми средствами препроцессора С. Остальные директивы будут рассматриваться менее детально.

Другие директивы

Программистам часто приходится создавать программы и библиотечные пакеты на языке С, которые должны работать в разнообразных средах. Виды кода могут варьироваться от среды к среде. Препроцессор предлагает несколько директив, помогающих программисту создавать код, который может переноситься из одной системы в другую за счет изменения значений макросов #def ine. Директива #undef отменяет предыдущее определение #define. Директивы #if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif и #endif позволяют указывать различные варианты кода, подлежащего компиляции. Директива #line дает возможность переустанавливать информацию о строках и файлах, директива #error служит для вывода сообщений об ошибках, а с помощью директивы #pragma можно предоставлять инструкции компилятору.

Директива #undef

Директива #undef отменяет заданное определение #define. Предположим, что есть следующее определение:

#define LIMIT 400

1'огда директива

#undef LIMIT

удалит это определение. Затем LIMIT можно переопределить, назначив новое значение. Отмена определения LIMIT допустима даже в случае, если предварительное определение не делалось. Если вы хотите использовать некоторое имя, но не уверены в том, что оно не было определено ранее, на всякий случай его определение можно отменить.

Определение с точки зрения препроцессора

В отношении того, что считать идентификатором, препроцессор следует таким же правилам, как и язык С: идентификатор может состоять только из букв верхнего и нижнего регистра, цифр и символа подчеркивания, а первым символом не может быть цифра. Когда препроцессор встречает в какой-то директиве идентификатор, он считает его определенным или неопределенным. При этом определенный означает, что идентификатор определен препроцессором. Если идентификатор является именем макроса, созданного ранее директивой #define в том же файле, и он не отменялся

Препроцессор и библиотека С 679

посредством #undef, то идентификатор определен. Если идентификатор — не макрос, а, скажем, переменная с областью действия на уровне файла, то с точки зрения препроцессора он не определен.

Определенным может быть объектный макрос, включая пустой макрос, или функциональный макрос:

#define LIMIT 1000 // идентификатор LIMIT определен

#define GOOD // идентификатор GOOD определен

#define А(X) ((-(X))*(X)) // идентификатор А определен

int q; // идентификатор q - не макрос, поэтому не определен

#undef GOOD // идентификатор GOOD не определен

Обратите внимание, что область действия макроса #def ine начинается с места его объявления в файле и продолжается вплоть до соответствующей директивы #undef либо до конца файл в зависимости от того, что случится первым. Кроме того, имейте в виду, что позиция директивы #define в файле будет зависеть от местоположения директивы #include, если макрос поступает из заголовочного файла.

Несколько предопределенных макросов, таких как____ DATE_ и___ FILE__ (обсуж

даются позже в главе), всегда считаются определенными, причем их определение не может быть отменено.

Условная компиляция

Остальные из упомянутых директив можно применять для настройки условной компиляции. Это значит, что их можно использовать для сообщения компилятору о том, принимать либо игнорировать блоки информации или кода согласно условиям на этапе компиляции.

Директивы #ifdef, #else И #endif

Следующий краткий пример прояснит, что делает условная компиляция. Взгляните на следующий код:

#ifdef MAVIS

#include "horse.h" // выполняется, если идентификатор MAVIS определен #define STABLES 5 #else

#include "cow.h" // выполняется, если идентификатор MAVIS не определен #define STABLES 15 #endif

Здесь мы применили отступы, разрешаемые новыми реализациями языка и стандартом ANSI. В случае более старых реализаций может потребоваться выровнять влево все директивы или хотя бы символы #:

#ifdef MAVIS

# include "horse.h" /* выполняется, если идентификатор MAVIS определен */

# define STABLES 5

#else

# include "cow.h" /* выполняется, если идентификатор MAVIS не определен */

# define STABLES 15 #endif

Директива #ifdef говорит о том, что если следующий за ней идентификатор (MAVIS) был определен препроцессором, необходимо обработать все директивы и

680 Глава 16 скомпилировать весь код С до следующей директивы #else или #endif в зависимости от того, что встретится раньше. Если предусмотрена директива #else, то должен быть обработан весь код между #else и #endif, когда идентификатор не определен.

Форма #ifdef #else во многом подобна оператору if else языка С. Основное отличие в том, что препроцессор не распознает фигурные скобки (I]) как метод обозначения блока, поэтому для пометки блоков директив используются директивы #else (если есть) и #endif (должна присутствовать). Такие условные структуры могут быть вложенными. Как иллюстрируется в листинге 16.9, эти директивы можно применять также для пометки блоков операторов С.

Листинг 16.9. Программа ifdef .о

В результате компиляции и выполнения программы будет получен следующий вывод:

i = 1, промежуточная сумма = 3 i=2, промежуточная сумма = 12 1=3, промежуточная сумма = 31 1=4, промежуточная сумма = 64 Итоговая сумма = 64

Если опустить определение JUST_CHECKING (или поместить его в комментарий либо отменить определение с помощью директивы #undef) и повторно скомпилировать программу, отобразится только последняя строка. Таким приемом можно пользоваться, например, при отладке программы.

Определите идентификатор JUST_CHECKING и задействуйте его в условных выборах с помощью #ifdef; компилятор будет включать программный код для вывода промежуточных значений в целях отладки. После отладки определение можно удалить и повторно скомпилировать программу. Если впоследствии снова потребуется вывод промежуточных значений, можно опять вставить определение и избавить себя от необходимости повторно набирать все дополнительные операторы вывода.