关于C之条件编译指令#undef、#ifdef、#else、#endif、#ifndef、#if、#elif、#line、#error、#pragma

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我是靠谱客的博主畅快心情，最近开发中收集的这篇文章主要介绍关于C之条件编译指令#undef、#ifdef、#else、#endif、#ifndef、#if、#elif、#line、#error、#pragma，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

条件编译：可以使用其他指令创建条件编译（conditinal compilation）。也就是说，可以使用这些指令告诉编译器根据编译时的条件执行或忽略信息（或代码）块。

1.#ifdef、#else和#endif指令：

#ifdef MAVIS
#include "horse.h"　// 如果已经用#define定义了 MAVIS，则执行下面的指令
#define STABLES 5
#else
#include "cow.h"　　//如果没有用#define定义 MAVIS，则执行下面的指令
#define STABLES 15
#endif

可以在程序代码中直接使用这些指令：

#include <stdio.h>
#define JUST_CHECKING
#define LIMIT 4
int main(void) {
    int i;
    int total = 0;
    for (i = 1; i <= LIMIT; i++) {
        total += 2 * i*i + 1;
        #ifdef JUST_CHECKING
            printf("i=%d, running total = %dn", i, total);
        #endif
    }
    printf("Grand total = %dn", total);
    return 0;
}

i=1, running total = 3
i=2, running total = 12
i=3, running total = 31
i=4, running total = 64
Grand total = 64

可以用这种方法在调试程序。定义JUST_CHECKING并合理使用#ifdef，编译器将执行用于调试的程序代码，打印中间值。调试结束后，可移除/注释掉JUST_CHECKING定义并重新编译。如果以后还需要使用这些信息，重新插入/解注释定义即可。这样做省去了再次输入额外打印语句的麻烦。#ifdef还可用于根据不同的C实现选择合适的代码块。

2.#ifndef指令：

#ifndef指令与#ifdef指令的用法类似，也可以和#else、#endif一起使用，但是它们的逻辑相反。#ifndef指令防止相同的宏被重复定义。

/* arrays.h */
#ifndef SIZE
#define SIZE 100
#endif

// names.h -- 避免重复包含
#ifndef NAMES_H_
#define NAMES_H_
// 明示常量
#define SLEN 32
// 结构声明
struct names_st{
    char first[SLEN];
    char last[SLEN];
};
// 类型定义
typedef struct names_st names;
// 函数原型
void get_names(names *);
void show_names(const names *);
char * s_gets(char * st, int n);
#endif

3.#if和#elif指令：

#if defined (IBMPC)
#include "ibmpc.h"
#elif defined (VAX)
#include "vax.h"
#elif defined (MAC)
#include "mac.h"
#else
#include "general.h"
#endif

如果在VAX机上运行这几行代码，那么应该在文件前面用下面的代码定义VAX：

#define VAX

C标准规定了一些预定义宏：

#include <stdio.h>
void why_me();
int main() {
    printf("The file is %s.n", __FILE__);
    printf("The date is %s.n", __DATE__);
    printf("The time is %s.n", __TIME__);
    printf("The version is %ld.n", __STDC_VERSION__);// Win7 x86 VS2019下"undefinded".
    printf("This is line %d.n", __LINE__);
    printf("This function is %sn", __func__);
    why_me();
    return 0;
}
void why_me() {
    printf("This function is %sn", __func__);
    printf("This is line %d.n", __LINE__);
}

The file is /Volumes/Data/workplace/c_workplace/XcodeCpp/XcodeCpp/hello.c.
The date is Nov 9 2019.
The time is 23:11:51.
The version is 201112.
This is line 8.
This function is main
This function is why_me
This is line 15.

4.#line和#error指令：

#line指令重置_ _LINE_ _和_ _FILE_ _宏报告的行号和文件名。

#line 1000　　　　　// 把当前行号重置为1000
#line 10 "cool.c" // 把行号重置为10，把文件名重置为cool.c

#error 指令让预处理器发出一条错误消息，该消息包含指令中的文本。如果可能的话，编译过程应该中断。

#if _ _STDC_VERSION_ _ != 201112L
#error Not C11
#endif

$ gcc newish.c
newish.c:14:2: error: #error Not C11
$ gcc -std=c11 newish.c
$

5.#pragma指令：

在现在的编译器中，可以通过命令行参数或IDE菜单修改编译器的一些设置。#pragma把编译器指令放入源代码中。例如，在开发C99时，标准被称为C9X，可以使用下面的编译指示（pragma）让编译器支持C9X：

#pragma c9x on

C99还提供_Pragma预处理器运算符，该运算符把字符串转换成普通的编译指示。例如：

_Pragma("nonstandardtreatmenttypeB on")
等价于下面的指令：
#pragma nonstandardtreatmenttypeB on

_Pragma运算符还完成了“解字符串”的工作，即把字符串中的转义序列转换成它所代表的字符。如：

_Pragma("use_bool "true "false")
变成了：
#pragma use_bool "true "false

由于_Pragma运算符不使用#符号，所以可以把它作为宏展开的一部分：

#define PRAGMA(X) _Pragma(#X)
#define LIMRG(X) PRAGMA(STDC CX_LIMITED_RANGE X)

然后，可以使用类似下面的代码：

LIMRG ( ON )

顺带一提，上面代码看上去没问题，但实际无法运行：问题在于第二条#define LIMGR(X)...代码依赖字符串的串联功能，而预处理过程完成之后才会串联字符串。

#pragma once

为了避免同一个头文件被包含（include）多次，C/C++中有两种宏实现方式：一种是#ifndef方式；另一种是#pragma once方式。
在能够支持这两种方式的编译器上，二者并没有太大的区别。但两者仍然有一些细微的区别。两者的使用方式有何区别？示例代码如下：
方式一：
#ifndef __SOMEFILE_H__
#define __SOMEFILE_H__
... ... // 声明、定义语句
#endif

方式二：
#pragma once
... ... // 声明、定义语句

（1）#ifndef
#ifndef的方式受C/C++语言标准支持。它不仅可以保证同一个文件不会被包含多次，也能保证内容完全相同的两个文件（或者代码片段）不会被不小心同时包含。
（2）#pragma once
#pragma once一般由编译器提供保证：同一个文件不会被包含多次。注意这里所说的“同一个文件”是指物理上的一个文件，而不是指内容相同的两个文件。