宏定义与条件编译

这里涉及到了#ifndef、#define、#endif，我们先来回忆一下它们三个有关的知识

1.预处理指令#

常用的预处理指令有三种：

==宏定义==指令：#define
==文件包含==指令：#include
==条件编译==指令：#if、#elif、#else、#ifdef、#ifndef、#endif

这里我们用到的#ifndef虽然是宏定义的一种，但其实更确切的说应该是属于条件编译

2.条件编译是什么#

条件编译是指==预处理器==根据相关的==条件编译指令==，选择性将源代码中的==部分==代码送到==编译器==进行编译。

我们来设想一下，如果我们有一套代码，既能运行在windows上，也能运行在linux上，那么这套代码的自定义头文件中，就应该包含适用于两套操作系统的头文件。

当我们把这套代码运行在linux上时，如果直接全都编译了，有一部分适用于windows的头文件这个时候就是无用的代码，只会==增加内存开销==，==降低程序的效率==

性能是对硬件说的，指的是硬件（如CPU，显卡）的运算能力强还是弱。这个理解起来很简单就不多说。

效率是对软件说的，指的是软件（如操作系统，应用程序软件）的算法以及编程质量的好坏，一般也叫执行效率，比如说我们2个人编程，计算公式N(N-1)(N-2)的值，但是两个人编写的程序不是完全一样的，因此执行同一运算的时间也有所差别，时间短的我们一般都会认为更好了（事实上未必），这就是效率。

3.条件编译的作用#

条件编译就是用来应对这种情况的，条件编译的两个作用：

==提高程序的灵活性和可移植性==：使用条件编译，可以按照条件，==选择性==省略一部分无用代码，生成不同的目标文件
==避免头文件重复引用的问题（重要）==：头文件可能存在==相互包含==的关系，如果不预先处理，编译器会报错

4.条件编译指令以及对应的含义#

条件编译指令有如下几个：

指令	含义
#if	如果满足条件，执行这部分的代码
#elif	【否则如果含义】，如果上面的条件不满足且 #elif 的条件，才执行这部分代码
#else	【否则含义】，如果上面的条件不满足，执行这部分代码
#ifdef	如果已经定义了宏，执行这部分代码
#ifndef	如果没有定义宏，执行这部分代码
#endif	条件编译结束指令

5.条件编译指令的使用格式#

1.常规使用格式#if-#elif-#else-#endif#

1
#include <stdio.h>
2
#define AA 0
3
#define BB 1
4
int main() {
5
#if AA
6
    printf("1");
7
#elif BB
8
    printf("2");
9
#else
10
    printf("3");
11
#endif
12
    return 0;
13
}
14
// 运行结果：2

这种格式有点类似于判断结构中的 if-else 条件语句，但又有着本质的区别。

一个是==预处理指令==，一个是==编译语句==，==执行的阶段不同==，编译器==要处理的代码量也不一样==。

2.删除已定义的宏#ifdef-#endif#

1
#include <stdio.h>
2
#define AA 123;
3
#ifdef AA
4
#undef AA
5
#endif
6
int main() {
7
    int AA = 33;
8
    printf("%d", AA);
9
    return 0;
10
}
11
// 运行结果：33

#ifdef 是用来判断程序中是否已经定义了宏。如果已经定义了，那么就==执行 #ifdef 到 #endif 之间的内容==；没有定义，那么==跳过这个内容==。

例如：我想在下面的代码中使用 AA 这个标识符，但我==不确定==前面的内容（引用的头文件里面）中==是否已经定义过==标识符为 AA 的宏。

那我就可以用这个方法进行判断，如果已经定义了 AA 这个宏，那就删除这个宏名，解放出标识符。

3.检测头文件是否被重复引用#ifndef-#endif#

1
#include <stdio.h>
2
#ifndef PI
3
#define PI 3.1415
4
#endif
5
int main() {
6
    printf("%f", PI);
7
    return 0;
8
}
9
// 运行结果：3.1415

#ifndef 用来判断，程序中是否==没有定义==名字为某个标识符的宏。

如果没有，那就执行 #ifndef 到 #endif 之间的内容；

如果已经定义了，那么就会跳过这个部分的内容。

这个方法最常用在==头文件==中，用来检测==头文件是否被重复引用==的问题。

头文件重复引的例子：#

1.头文件 h1.h 的代码如下：

1
#include "h2.h"

2.头文件 h2.h 的代码如下：

1
#include "h1.h"

3.主体代码文件 main.cpp 的代码如下：

1
#include "h1.h"
2
#include "h2.h"
3
int main() {
4
    return 0;
5
}
6
// 运行结果：报错，头文件重复包含

解决办法#

在相关的头文件里面，添加#ifndef-#endif条件编译，就可以避免头文件重复包含这种问题

新的 h1.h 代码如下：

1
#ifndef _H1_H_
2
#define _H1_H_
3
#include "h2.h"
4
#endif

新的 h2.h 代码如下：

1
#ifndef _H2_H_
2
#define _H2_H_
3
#include "h1.h"
4
#endif

注意要写#endif#

所有的==条件编译==格式，最后都要有一个#endif，这个指令表示==条件编译已经结束了==，如果没有这个指令，就会报错

6.条件编译与条件语句的区别#

1.运行阶段#

条件编译：属于==预处理指令==，而预处理指令相当于是==文本替换==的作用，在==预处理阶段==，条件编译就将==满足条件的代码==送到==编译器==进行编译
条件语句：属于==语句==，是在编译后，==程序运行时==才开始执行判断

	生效的阶段	效果
条件编译	预处理阶段	将满足条件的代码送到编译器进行编译
条件语句	程序运行时	执行判断

2.编译的代码量#

条件编译与条件语句要编译的代码量是不同的，

条件编译：只会将满足条件的部分代码送入编译器，而不满足条件的代码会被清理掉
条件语句：全部代码都要进入编译器

1	要编译的代码量
条件编译	满足条件的部分代码，不满足条件的代码会被清理掉
条件语句	全部代码

假设：有2000行代码，其中1000行与windows有关，1000行与linux有关，当我们把这些代码运行到linux上时，只有1000行与linux有关的代码是有效的，

如果使用条件语句，这2000行代码都会进入编译器进行编译，然后再进行判断；

如果使用条件编译，只会有1000行与linux有关的代码被送到编译器进行编译，可以==节省编译时间==，==减少内存开销==