Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Этот оператор берет в кавычки любые следующие за ним символы вплоть до очередно символа пробела. Следовательно, если написать

#define WRITESTRING(x) cout << #x

и выполнить следующий вызов макроса:

WRITESTRING(This is а string);

то препроцессор превратит его в такую строку кода:

cout << "This is а string";

Обратите внимание, что строка This is а string заключается в кавычки, что и требуется для объекта cout.

Оператор конкатенации позволяет связывать несколько строк в одну. Новая строка на самом деле представляет собой лексему, которую можно использовать как имя класса, имя переменной, смещение в массиве или другом объекте, где может содержаться ряд символов.

Предположим на мгновение, что у вас есть пять функций с такими именами, как fOnePrint, fTwoPrint, fThreePrint, fFourPrint и fFivePrint. Теперь можно сделать следующее объявление:

#define fPRINT(x) f ## x ## Print

Затем использовать макрос fPRINT(x) с параметром Two, чтобы сгенерировать строку fTwoPrint, и с параметром Three, чтобы сгенерировать строку fThreePrint.

В конце второй недели обучения был разработан класс PartsList. Этот список мог обрабатывать объекты только типа List. Предположим, что этот список зарекомендовал себя хорошей работой и вам захотелось так же хорошо создавать списки животных, автомобилей, компьютеров и т.д.

Один метод решения этой задачи мог бы состоять в создании списков AnimalList, CarList, ComputerList и прочих путем вырезки и вставки кода в нужное место. Однако такой вариант решения быстро превратит вашу жизнь в кошмар, поскольку каждое изменение, вносимое в один список, нужно будет вносить во все другие.

Но, к счастью, существует альтернативное решение — использование макросов и оператора конкатенации. Например, можно определить следующий макрос:

#define Listof(Type) class Type##List

{

public:

Type##List(){ }

private:

int itsLength;

};

Суть этого примера состоит в том, чтобы включить в одно определение все необходимые методы и данные. Когда нужно будет создать список животных (AnimalList), достаточно записать

Listof(Animal)

и приведенная выше запись превратится в объявление класса AnimalList. В процессе применения этого подхода не обходится без некоторых проблем, подробно рассмотренных на занятии 19.

Многие компиляторы используют ряд встроенных макросов, таких как DATE, __TIME__, __LINE__ и __FILE__ . Каждое из этих имен окружено двумя символами подчеркивания, чтобы снизить вероятность того, что они войдут в противоречие с именами, использованными в вашей программе.

Когда препроцессор встречает один из этих макросов, он делает соответствующую подстановку. Вместо лексемы __DATE__ ставится текущая дата. Вместо __TIME__ — текущее время. Лексемы __LINE__ и __FILE__ заменяются номером строки исходного кода и именем файла соответственно. Следует отметить, что эти замены выполняются еще до компиляции. Учтите, что при выполнении программы вместо лексемы DATE будет стоять не текущая дата, а дата компиляции программы. Встроенные макросы часто используют при отладке.

Во многих компиляторах предусмотрен макрос assert, который возвращает значение TRUE, если его параметр принимает значение TRUE, и выполняет установленные действия, если его параметр принимает значение FALSE. Многие компиляторы в этом случае прерывают выполнение программы, другие же генерируют исключительную ситуацию (см. занятие 20).

Одна из важных особенностей макроса assert() состоит в том, что препроцессор вообще не замещает его никаким кодом, если не определена лексема DEBUG. Это свойство — большое подспорье в период разработки и при передаче заказчику конечного продукта. Быстродействие программы не страдает и размер исполняемой версии не увеличивается в результате использования этого макроса.

Чтобы не зависеть от конкретной версии компилятора, т.е. от его реакции на макрос assert(), можно написать собственный вариант этого макроса. В листинге 21.4 содержится простой макрос assert() и показано его использование.

Листинг 21.4. Простой макрос assert()

1: // Листинг 21.4. Макрос ASSERT

2: #define DEBUG

3: #include

4:

5: #ifndef DEBUG

6: #define ASSERT(x)

7: #else

8: #define ASSERT(x)

9: if (! (x))

10: {

11: cout << "ERROR!! Assert " << #x << " failed\n"; \

12: cout << " on line " << __LINE__ << "\n"; \

13: cout << " in file " << FILE << "\n"; \

14: }

15: #endif

16:

17:

18: int main()

19: {

20: int x = 5;

21: cout << "Первый макрос assert: \n";

22: ASSERT(x==5);

23: cout << "\nВторой макрос assert: \n";

24: ASSERT(x != 5);

25: cout << "\nВыполненоД n";

26: return 0:

27: }

Результат:

First assert:

Second assert:

ERROR!! Assert x !=5 failed

on line 24

in file test1704.cpp

Done.

Анализ:В строке 2 определяется лексема DEBUG. Обычно это делается из командной строки (или в интегрированной среде разработки) во время компиляции, что позволяет управлять этим процессом. В строках 8-14 определяется макрос assert(). Как правило, это делается в файле заголовка ASSERT.hpp, который следует включить во все файлы источников.

В строке 5 проверяется определение лексемы DEBUG. Если она не определена, макрос assert() определяется таким образом, чтобы вообще не создавался никакой код. Если же лексема DEBUG определена, то выполняются строки кода 8-14.

Сам макрос assert() представляет собой цельное выражение, разбитое на семь строк исходного кода. В строке 9 проверяется значение, переданное как параметр. Если передано значение FALSE, выводится сообщение об ошибках (строки 11 — 13). Если передано значение TRUE, никакие действия не выполняются.

Многие ошибки допускаются программистами, поскольку они верят в то, что функция возвратит определенное значение, а указатель будет ссылаться на объект, так как это логически очевидно, и забывают о том, что компилятор не подчиняется человеческой логике, а слепо следует командам и инструкциям, даже если они противоречат всякой логике. Программа может работать самым непонятным образом из-за того, что вы забыли инициализировать указатель при объявлении, и поэтому он ссылается на случайные данные, сохранившиеся в связанных с ним ячейках памяти. Макрос assert() поможет в поиске ошибок такого типа при условии, что вы научитесь правильно использовать этот макрос в своих программах. Каждый раз, когда в программе указатель передается как параметр или в виде возврата функции, имеет смысл проверить, действительно ли этот указатель ссылается на реальное значение. В любом месте программы, если ее выполнение зависит от значения некоторой переменной, с помощью макроса assert() вы сможете убедиться в том, что на это значение можно полагаться.

При этом от частого использования макроса assert() вы не несете никаких убытков, поскольку он автоматически удаляется из программы, если не будет определена лексема DEBUG. Более того, присутствие макроса assert() также обеспечивает хорошее внутреннее документирование программы, поскольку наделяет в коде важные моменты, на которые следует обратить внимание в случае модернизации программы.