Бьярн Страустрап - Справочное руководство по C++

Последующие вхождения идентификатора, определенного в функциональном макроопределении, если за ним следуют символ (, последовательность лексем, разделенных запятыми, и символ ), заменяются на строку лексем из макроопределения. Обобщенные пробелы, окружающие строку замены, отбрасываются. Каждое вхождение идентификатора, из списка параметров макроопределения, заменяется на последовательность лексем, представляющую соответствующий фактический параметр в макровызове. Фактическими параметрами являются строки лексем, разделенные запятыми. Запятая, взятая в кавычки, или находящаяся в символьной константе или во вложенных круглых скобках, не разделяет параметров. Число фактических параметров макровызова должно совпадать с числом параметров макроопределения.

После идентификации параметров для функционального макроопределения происходит подстановка фактических параметров. После выполнения подстановок в параметре (если они были) этот параметр в строке замены замещается фактическим параметром из макровызова (§R.16.3.3); исключения составляют случаи, когда параметру предшествует лексема # (§R.16.3.1), или с ним соседствует лексема ## (§R.16.3.2).

Приведем пример. Пусть есть макроопределения

#define index_mask 0XFF00

#define extract(word,mask) word & mask

Тогда макровызов

index = extract(packed_data,index_mask);

после подстановки примет вид

index = packed_data & 0XFF00;

Для обоих видов макроопределений строка замены проверяется на наличие других макроопределений (§R.16.3.3).

Если непосредственно перед параметром в строке замены идет лексема #, то при подстановке параметр и операция # будут заменены на строку литералов, содержащую имя соответствующего параметра макровызова. В символьной константе или строке литералов, входящих в параметр, перед каждым вхождением \ или " вставляется символ \.

Например, если есть макроопределения

#define path(logid,cmd) "/usr/" #logid "/bin/" #cmd

то макровызов

char* mytool=path(joe,readmail);

приведет к такому результату:

char* mytool="/usr/" "joe" "/bin/" "readmail";

После конкатенации соседних строк (§R.16.1) получим:

char* mytool="/usr/joe/bin/readmail";

Если в строке замены между двумя лексемами, одна из которых представляет параметр макроопределения, появляется операция ##, то сама операция ## и окружающие ее обобщенные пробелы удаляются. Таким образом, результат операции ## состоит в конкатенации.

Пусть есть макроопределение,

#define inherit(basenum) public Pubbase ## basenum, \

private Privbase ## basenum

тогда макровызов

class D: inherit(1) {};

приведет к такому результату:

class D: public Pubbase1, Privbase1 {};

Макроопределение, которое в строке замены соседствует с ##, не подлежит подстановке, однако, результат конкатенации может использоваться для подстановки. Приведем пример. Пусть есть определения:

#define concat(a) a ## ball

#define base B

#define baseball sport

Тогда макровызов

concat(base)

даст в результате

sport

а вовсе не

Bball

После того, как в строке замены произошла подстановка всех параметров макровызова, получившаяся строка просматривается повторно для обнаружения дополнительных макроопределений. Если в процессе повторных просмотров строки замены найдено имя макроопределения, то подстановка все же не происходит.

Рекурсивную подстановку нельзя выполнить как команду препроцессора, хотя она кажется для него естественной командой.

После появления макроопределения идентификатор из него считается определенным и остается в текущей области видимости (независимо от правил областей видимости в С++) до конца единицы трансляции или пока его определение не будет отменено с помощью команды #undef.

Команда #undef имеет вид:

#undef идентификатор

Она заставляет препроцессор "забыть" макроопределение с этим идентификатором. Если указанный идентификатор не является определенным в данный момент макроименем, то команда #undef игнорируется.

Управляющая строка вида:

#include ‹имяфайла›

приводит к замене данной строки на содержимое файла с указанным именем. Поиск указанного файла проходит в определенной последовательности частей архива системы и определяется реализацией.

Аналогично, управляющая строка вида:

#include "имяфайла"

приводит к замене данной строки на содержимое файла с указанным именем. Поиск этого файла начинается в особых (системных) частях архива, указанных в начале последовательности поиска. Если там он не найден, то поиск файла идет по всей последовательности, как если бы управляющая строка имела вид:

#include ‹имяфайла›

В имени файла, ограниченном символами ‹ и › нельзя использовать символы конца строки или ›. Если в таком имени появится один из символов ', \, или ", а также последовательность символов /* или //, то результат считается неопределенным.

В имени файла, ограниченном парой символов " нельзя использовать символы конца строки или ", хотя символ › допустим. Если в таком имени появится символ ' или \ или последовательность /* или //, то результат считается неопределенным.

Если команда

#include строка-лексем

имеет вид, соответствующий ни первой, ни второй управляющей строке, то лексемы препроцессора, заданные в этой команде обрабатываются как обычный текст. В результате должна получиться команда, вид которой соответствует одному из приведенных. Она и будет выполнена как положено.

Команда #include может быть в файле, который сам появился в результате выполнения другой команды #include.

Реализация может накладывать ограничение на глубину вложенности команды #include во входных файлах программы, которые приходится читать для выполнения первоначальной команды #include в одном из входных файлов.

С помощью препроцессора можно организовать условную трансляцию программы. Синтаксически это задается следующим образом:

условное:

часть-if части-elif optчасть-else optстрока-endif

часть-if:

строка-if текст

строка-if:

# if выражение-константа

# ifdef идентификатор

# ifndef идентификатор

части-elif:

строка-elif текст

части-elif строка-elif текст

строка-elif:

# elif выражение-константа

часть-else:

строка-else текст

строка-else:

# else

строка-endif:

# endif

Константные выражения в #if и #elif (если эти части есть) вычисляются в порядке их задания в тексте до тех пор, пока одно из них не окажется отличным от нуля. Операторы С++, следующие за строкой, в которой выражение оказалось равным нулю, не транслируются. Команды препроцессора, идущие за этой строкой игнорируются. После того, как найдена команда с ненулевым значением выражения, текст всех последующих частей #elif и #else (т.е. операторы C++ и команды препроцессора) игнорируется. Текст, относящийся к первой команде с ненулевым значением выражения подлежит обычной препроцессорной обработке и трансляции. Если значения всех выражений, указанных в #if и #elif, оказались равными нулю, тогда обычной обработке подлежит текст, относящийся к #else.