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

Еще одной возможностью является применение #ifdef для выбора альтернативных блоков кода, приспособленных к разным реализациям С.

Препроцессор и библиотека С 681

Директива #ifndef

Директива #ifndef может использоваться совместно с директивами #else и #endif тем же самым способом, что и #ifdef. Директива #ifndef выясняет, не определен ли следующий за ней идентификатор; она представляет собой инверсию директивы #ifdef. Эта директива часто применяется для определения константы, если она еще не была определена. Ниже приведен пример.

/* arrays.h */

#ifndef SIZE

#define SIZE 100 #endif

(Более старые реализации С могут не разрешать отступ для директивы #define.) Обычно такая конструкция используется для предотвращения множественных определений одного и того же макроса при включении нескольких заголовочных файлов, каждый из которых может содержать определение. В этом случае определение в первом заголовочном файле становится активным, а последующие определения в других заголовочных файлах игнорируются.

Рассмотрим еще один случай применения. Предположим, что в заголовок файла помещена такая строка:

#include "arrays.h"

В результате константа SIZE будет определена как 100. Однако если поместить в заголовок файла следующий код:

#define SIZE 10 #include "arrays.h"

to SIZE устанавливается в 10. Здесь SIZE определяется до обработки файла arrays.h, поэтому строка #define SIZE 100 пропускается. Такой прием можно использовать, например, при тестировании программы с применением массива меньшего размера. Добившись корректной работы программы, можно удалить оператор #def ine SIZE 10 и провести повторную компиляцию. В этом случае никогда не придется думать о модификации самого заголовочного файла arrays.h.

Директива #ifndef часто используется для предотвращения многократного включения файла. По этой причине заголовочные файлы обычно содержат следующие строки:

/* things.h */

#ifndef THINGS_H_

#define THINGS_H_

/* остальная часть включаемого файла */

#endif

Предположим, что этот файл каким-то образом был включен несколько раз. Когда препроцессор встречает первое включение данного файла, идентификатор THINGS_H_ не определен, поэтому он определяется и обрабатывается остальная часть файла. При появлении следующего включения того же самого файла идентификатор THINGS_H_ уже определен, так что остальная часть файла пропускается.

Из-за чего файл может быть включен несколько раз? Наиболее распространенная причина состоит в том, что многие включаемые файлы содержат директивы включения других файлов, поэтому можно явно включить файл, в котором этот указанный файл уже включен. Почему это является проблемой? Некоторые элементы, помещаемые в заголовочные файлы, такие как объявления типов структур, могут встречать-

682 Глава 16 ся в файле только один раз. Во избежание многократного включения в стандартных заголовочных файлах применяется директива #ifndef. Одна из задач заключается в том, чтобы удостовериться, что проверяемый идентификатор не определен в другом месте. Поставщики библиотек обычно решают ее путем использования имени файла в качестве идентификатора, записывая имя в верхнем регистре, заменяя точки символами подчеркивания и добавляя символ подчеркивания (или, возможно, два) в качестве префикса и суффикса. Если вы заглянете, скажем, в файл stdio.h, то можете обнаружить в нем примерно такой код:

#ifndef _STDIO_H #define _STDIO_H // содержимое файла #endif

Вы можете поступать аналогично. Тем не менее, следует избегать применения символа подчеркивания в качестве префикса, т.к. в стандарте указано, что использование подобного года является зарезервированным. Вряд ли вы захотите случайно определить макрос, который конфликтует с чем-либо в стандартных заголовочных файлах. В листинге 16.10 директива #ifndef используется для защиты от многократного включения заголовочного файла из листинга 16.6.

Листинг 16.10. Заголовочный файл names_st.h

Можете протестировать этот заголовочный файл с помощью программы, приведенной в листинге 16.11. Программа должна работать корректно с заголовочным файлом, показанным в листинге 16.10, и не должна успешно компилироваться, если удалить из листинга 16.10 защиту посредством #ifndef.

Листинг 16.11. Программа doubinc1.c

Препроцессор и библиотека С 683

Директивы #if И #elif

Директива #if во многом похожа на обычный оператор if языка С. За #if следует константное целочисленное выражение, которое считается истинным, когда оно имеет ненулевое значение. В выражении могут применяться логические операции и операции отношения:

#if SYS == 1 #include "ibm.h"

#endif

Для расширения комбинации #if-#else можно использовать директиву #elif (в некоторых старых реализациях она недоступна). Рассмотрим следующий пример:

#if SYS == 1

#include "ibmpc.h"

#elif SYS = 2

#include "vax.h"

#elif SYS == 3

#include "mac.h"

#else

#include "general.h"

#endif

В более новых реализациях предлагается второй способ проверки, определено ли имя. Вместо строки

#ifdef VAX

можно применять следующую форму записи:

#if defined (VAX)

Здесь defined — операция препроцессора, которая возвращает значение 1, если ее аргумент определен с помощью директивы #define, и 0 в противном случае. Преимущество такой новой формы состоит в том, что в нее можно использовать вместе с #elif. Исходя из этого, предыдущий пример можно переписать следующим образом:

#if defined (IBMPC)

#include "ibmpc.h"

#elif defined (VAX)

#include "vax.h"

#elif defined (MAC)

#include "mac.h"

#else

#include "general.h"

#endif

Если приведенные строки применяются, скажем, в системе VAX, идентификатор VAX должен быть определен где-то раньше в этом файле посредством такой строки:

#define VAX

684 Глава 16

Одной из целей использования средств условной компиляции является обеспечение переносимости программы. За счет изменения нескольких ключевых определений в начале файла можно настраивать разные значения и включать определенные файлы для различных систем.

Предопределенные макросы

В стандарте С описано несколько предопределенных макросов, которые перечислены в табл. 16.1.

Таблица 16.1. Предопределенные макросы

Следует отметить, что стандарт С99 предоставляет предопределенный идентификатор func , который расширяется до строкового представления имени содер

жащей его функции. По этой причине данный идентификатор должен иметь область действия в пределах функции, в то время как макросы по существу располагают областью действия на уровне файла. Таким образом, func является предопределен