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

Препроцессор, согласно своему названию, анализирует программу до ее компиляции. Следуя указанным директивам, препроцессор заменяет символические сокращения в программе сущностями, которые они представляют. По вашему запросу препроцессор может включать другие файлы, и вы можете выбирать, какой код будет видеть компилятор. Препроцессору ничего не известно о языке С. По существу он преобразует один текст в другой. Правда, такое описание не дает точного представления об истинной пользе и значимости препроцессора, поэтому давайте перейдем к примерам. Вы уже неоднократно встречали директивы #define и #include. Теперь можно объединить и расширить полученные знания.

Первые шаги в трансляции программы

До передачи управления препроцессору компилятор должен провести программу через ряд этапов трансляции. Компилятор начинает свою работу с того, что устанавливает соответствие символов исходного кода с исходным набором символов. При этом обрабатываются многобайтные символы и триграфы — расширения символов, которые обеспечивают интернациональное применение языка С. (Обзор этих расширений приведен в справочном разделе VII приложения Б.)

Во вторую очередь компилятор обнаруживает все вхождения обратной косой черты с последующим символом новой строки и удаляет их. В результате две физические строки,такие как

printf("Это было вели\ колепно!\n");

преобразуются в одну логическую строку: printf("Это было великолепно!\n");

Обратите внимание, что в этом контексте “символ новой строки” означает символ, сгенерированный нажатием клавиши для перехода на следующую строку в файле исходного кода, а не символическое представление \n.

Это необходимо для подготовки к предварительной обработке, поскольку препроцессор требует, чтобы выражения имели длину, равную одной логической строке, но одна логическая строка может распрос траняться на несколько физических строк.

Далее компилятор разбивает текст на последовательность иреироцессорных лексем, а также на последовательности пробельных символов и комментариев. (В базовой терминологии лексемы представляют собой группы, отделяемые друг от друга пробелами, табуляциями или разрывами строк; позже мы рассмотрим лексемы более подробно.) Сейчас интересно отметить, что каждый комментарий заменяется одним символом пробела. Таким образом, код следующего вида:

int/* это не похоже на пробел */fox; превращается в int fox;

Препроцессор и библиотека С 663

Кроме того, в рамках реализации компилятора может быть принято решение заменять каждую последовательность пробельных символов (кроме символа новой строки) одиночным пробелом. Наконец, программа готова для этапа предварительной обработки, и препроцессор начинает поиск своих потенциальных директив, обозначаемых символом # в начале строки.

Символические константы: #def ine

Подобно всем директивам препроцессора, директива #define начинается с символа # в начале строки. Стандарт ANSI и последующие стандарты разрешают предварение символа # пробелами или табуляциями, а также наличие пробела между # и остальной частью директивы. Однако в прежних версиях С обычно требовалось, чтобы директива начиналась в крайней левой позиции в строке, а пробелы между символом # и остальной частью директивы не допускались. Директива может находиться в любом месте файла исходного кода, и ее определение распространяется от этого места до конца файла. В наших программах мы интенсивно использовали директивы для определения символических, или именованных, констант. Однако, как вскоре будет показано, область применения директив этим не ограничивается. В листинге 16.1 продемонстрированы некоторые возможности и свойства директивы #def ine.

Листинг 16.1. Программа prергос.с

Директива препроцессора простирается до тех пор, пока не встретится первый символ новой строки после знака #. Другими словами, длина директивы ограничена одной строкой. Однако, как уже упоминалось ранее, комбинации обратной косой черты и символа новой строки удаляются до начала работы препроцессора, поэтому директиву можно распространить на несколько физических строк. Тем не менее, эти строки образуют одну логическую строку.

Каждая строка #define (т.е. логическая строка) состоит из трех частей. Первая часть — это сама директива #define. Вторая часть — выбранное программистом сокращение, называемое макросом. Некоторые макросы, как в приведенном выше примере, представляют значения. Они называются объектными макросами. (В языке С еще существуют функциональные макросы, о которых речь пойдет позже.)