Макроопределение или функция?

!	Многие задачи можно решать, используя макроопределение с аргументами или функцию. Что из них следует применять? На этот счет нет строгих правил, но есть некоторые соображения.

Макроопределения должны использоваться скорее как хитрости, а не как обычные функции. Они могут иметь нежелательные побочные эффекты. Некоторые компиляторы ограничивают макроопределения одной строкой, и, по-видимому, лучше соблюдать такое ограничение, даже если ваш компилятор этого не делает.

Выбор макроопределения приводит к увеличению объема памяти, а выбор функции - к увеличению времени работы программы. Макроопределение создает строчный код, т.е. мы получаем оператор в программе. Если макроопределение применить 20 раз, то в программу вставится 20 строк кода. Если мы используем функцию 20 раз, то у нас будет только одна копия операторов функции. Однако управление программой следует передать туда, где находится функция, а затем вернуться в вызывающую программу, а на это потребуется больше времени, чем при работе со строчными кодами. Так что думайте, что выбирать!

Преимущество макроопределений заключается в том, что при их использовании нам не нужно беспокоиться о типах переменных, т.к. макроопределения имеют дело с символьными строками, а не с фактическими значениями. Tак наше макроопределение SQUARE(x) можно использовать одинаково хорошо с переменными типа int или float.

Запомним!

В макроопределении нет пробелов, но они могут появиться в замещающей строке. Препроцессор полагает, что макроопределение заканчивается на первом пробеле, поэтому все, что стоит после пробела, остается в замещающей строке.

Используйте круглые скобки для каждого аргумента и всего определения. Это является гарантией того, что элементы будут сгруппированы надлежащим образом в выражении.

Для имен макрофункций следует использовать прописные буквы. Это соглашение не распространяется так широко, как соглашение об использовании прописных букв для макроконстант. Их применение предостережет от возможных побочных эффектов макроопределений.

Предположим, что мы разработали несколько макрофункций по своему усмотрению. Если мы пишем новую программу, мы не должны их переопределять. Нужно использовать директиву #include.

Включение файла: #include

Перечень обозначений заголовочных файлов для работы с библиотеками компиляторов утвержден стандартом языка. Ниже приведены названия этих файлов, а также краткие сведения о тех описаниях и определениях, которые в них включены. Большинство описаний - прототипы стандартных функций, а определены в основном константы, например EOF, необходимые для работы с библиотечными функциями.

assert.h - диагностика программ

ctype.h - преобразование и проверка символов

errno.h - проверка ошибок

float.h - работа с вещественными данными

limits.h - предельные значения целочисленных данных

locale.h - поддержка национальной среды

math.h - математические вычисления

setjump.h - возможности нелокальных переходов

signal.h - обработка исключительных ситуаций

stdarg.h - поддержка переменного числа параметров

stddef.h - дополнительные определения

stdio.h - средства ввода-вывода

stdlib.h - функции общего назначения (работа с памятью)

string.h - работа со строками символов

time.h - определение дат и времени

В конкретных реализациях количество и наименование заголовочных файлов могут быть и другими. Например, в компиляторах для MS-DOS активно используются заголовочные файлы mem.h, alloc.h, conio.h, dos.h и другие. В компиляторах Turbo C, Borland C++ для связи с графической библиотекой применяется заголовочный файл graphics.h.

Командная строка #include может встречаться в любом месте программы, но обычно все включения размещаются в начале файла исходного текста.

#include < имя_файла>

Пример:

#include < math.h>

Процессор заменяет эту строку содержимым файла math.h. Угловые скобки означают, что файл math.h будет взят из некоторого стандартного каталога (обычно это /usr/include). Текущий каталог не просматривается:

#include " имя_файла"

Пример:

#include " ABC"

Препроцессор заменяет эту строку содержимым файла ABC. Так как имя файла заключено в кавычки, то поиск производится в текущем каталоге (в котором содержится основной файл исходного текста). Если в текущем каталоге данного файла нет, то поиск производится в каталогах, определенных именем пути в опции -l препроцессора. Если и там нет файла, то просматривается стандартный каталог.

В операционной системе UNIX угловые скобки сообщают препроцессору, что файл следует искать в одном или нескольких стандартных системных каталогах. Кавычки говорят ему, что сначала нужно смотреть в вашем каталоге или в каком-то другом, если вы определяете его именем файла, а затем искать в стандартных местах.

В конкретных реализациях количество и наименования заголовочных файлов могут быть разными:

#include < stdio.h> ищет в системном каталоге

#include " my.h" ищет в текущем рабочем

каталоге

#include " /user/1/my.h" ищет в каталоге /user/1

В типичной микропроцессорной системе эти две формы являются синонимами, и препроцессор ведет поиск на указанном диске.

#include " stdio.h" ищет на стандартном диске

#include < stdio.h> ищет на стандартном диске

#include " a: stdio.h" ищет на диске а

По соглашению суффикс.h используется для заголовочных файлов, т.е. файлов с информацией, которая располагается в начале программы. Заголовочные файлы обычно состоят из операторов препроцессора.

Некоторые файлы включены в систему, например, stdio.h, но можно создать и свой файл.

Многие программисты разрабатывают свои стандартные заголовочные файлы, чтобы использовать их в программах.

Условная компиляция

Командные строки препроцессора используются для условной компиляции различных частей исходного текста в зависимости от внешних условий.

#if константное_выражение

Пример:

#if ABC + 3

Истина, если константное выражение ABC + 3 не равно нулю.

#ifdef идентификатор

Пример:

#ifdef ABC

истина, если идентификатор ABC определен ранее командой #define.

#ifndef идентификатор

Пример:

#ifndef ABC

истина, если идентификатор ABC не определен в настоящий момент.

#else

...

#endif

Если предшествующие проверки #if, #ifdef или #ifndef дают значение " Истина", то строки от #else до #endif игнорируются при компиляции.

Если эти проверки дают значение " Ложь", то строчки от проверки до #else (а при отсутствии #else - до #endif) игнорируются.

Команда #endif обозначает конец условной компиляции.

Пример:

#ifdef DEBUG

fprintf (stderr, " location: x = %d\n", x);

#endif

Вспомогательные директивы

Номер строки и имя файла

#line целая_константа " имя_файла"

Пример:

#line 20 " ABC"

Препроцессор изменяет номер текущей строки и имя компилируемого файла. Имя файла может быть опущено.

Одна из целей использования условной компиляции - сделать программу более мобильной. Изменяя несколько ключевых определений в начале файла, мы можем устанавливать различные значения и включать различные файлы для разных систем.

Пример:

#define N 3/*определение константы */

void main( )

{

#line 55 " file.c"

double x[3*N];

}

Реакция на ошибки

#error последовательность лексем

Обработка директивы приводит к выдаче диагностического сообщения в виде, определенном последовательностью лексем. Применение этой директивы совместно с условными препроцессорными командами.

Пример:

#define NAME 15

В дальнейшем можно проверить ее значение и выдать сообщение, если у NAME окажется другое значение:

#if (NAME! =15)

#error NAME должно быть равно 15!

Сообщение будет выглядеть так:

error < имя_файла> < номер_строки >;

error directive: NAME должно быть равно 15!

Пустая директива

#

Использование этой директивы не вызывает никаких действий.

Прагмы

#pragma

Эта директива определяет действия, зависящие от конкретной реализации компилятора. Например в некоторые компиляторы входит вариант этой директивы для извещения компилятора о наличии в тексте программы команд на языке Ассемблер. Возможности команды #pragma могут быть разнообазными. Стандарта для них не существует. Если конкретный препроцессор встречает прагму, которая ему неизвестна, он ее просто игнорирует как пустую директиву. В некоторых реализациях включена прагма.

#pragma pack(n), где n= 1, 2, 4. Прагма pack позволяет влиять на упаковку смежных элементов в структурах и объединениях (см. лекцию 14).

Соглашение может быть таким:

pack(1) - выравнивание элементов по границам байтов;

pack(2) - выравнивание элементов по границам слов;

pack(4) - выравнивание элементов по границам двойных слов;

В некоторые компиляторы включены прагмы, позволяющие изменять способ передачи параметров функциям, порядок помещения параметров в стек и т.д.

Встроенные макроимена

Существуют встроенные (заранее определенные) макроимена, доступные препроцессору во время обработки. Они позволяют получить следующую информацию:

_DATA_ - строка символов в формате: " месяц число год", определяющая дату начала обработки исходного файла. Например, после препроцессорной обработки текста программы, выполненной 29 января 2005 года, оператор

printf(_DATA_);

станет таким

printf(" January 29 2005" );

_LINE_ - десятичная константа - номер текущей обрабатываемой строки файла с программой на Си. Принято, что номер первой строки исходного файла равен 1;

_FILE_ - строка символов - имя компилируемого файла. Имя изменяется всякий раз, когда препроцессор встречает директиву #include с указанием имени другого файла. Когда включения файла по команде #include завершаются, востанавливается предыдущее значение макроимени _FILE_;

_TIME_ - строка символов вида " часы: минуты: секунды", определяющая время начала обработки препроцессором исходного файла;

_STDC_ - константа, равная 1, если компилятор работает в соответствии с ANSI-стандартом. В противном случае значение микроимени _STDC_ не определено. Стандарт языка Си предполагает, что наличие имени _STDC_ определяется реализацией, так как макрос _STDC_ относится к нововведениям стандарта. В конкретных реализациях набор предопределенных имен гораздо шире. Для получения более полных сведений о предопределенных препроцессорных именах следует обращаться к документации по конкретному компилятору.

 

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: