3.4. Условная компиляция Директивы ветвлений.
Директивы ветвлений. Условная компиляция обеспечивается в языке Си следующим набором директив, которые, не точно соответствуя названию, управляют не компиляцией, а препроцессорной обработкой текста:
#if целочисленное_константное_выражение
#ifdef идентификатор
#ifndef идентификатор
#else
#endif
#elif
Первые три директивы выполняют проверку условий, две следующие - позволяют определить диапазон действия проверяемого условия. (Директиву #elif рассмотрим несколько позже.) Общая структура применения директив условной компиляции такова:
#if...
текст_1
#else
текст_2
#endif
Конструкция #else текст_2 необязательна. Текст_1 включается в компилируемый текст только при истинности проверяемого условия (обозначено многоточием после #if). Если условие ложно, то при наличии директивы #else на компиляцию передается текст_2. Если директива #else и текст_2 отсутствуют, то весь текст от #if до #endif при ложном условии опускается. Различие между формами команд #if состоит в следующем.
В первой из перечисленных директив
#if целочисленное_константное_выражение
проверяется значение константного выражения, в которое могут входить целые константы и идентификаторы. Идентификаторы могут быть определены на препроцессорном уровне, и тогда их значение определяется подстановками. В противном случае считается, что идентификаторы имеют нулевые значения. Если константное выражение отлично от нуля, то считается, что проверяемое условие истинно. Например, в результате выполнения директив:
#if 5+4
текст_1
#endif
текст 1 всегда будет включен в компилируемую программу. В директиве #ifdef идентификатор
проверяется, определен ли с помощью директивы #define к текущему моменту идентификатор, помещенный после #ifdef. Если идентификатор определен, т.е. является препроцессорным, то текст_1 используется компилятором.
В директиве
#ifndef идентификатор
проверяется обратное условие - истинным считается неопределенность идентификатора, т.е. тот случай, когда идентификатор не был использован в команде #define или его определение было отменено командой #undef.
Условную компиляцию удобно применять при отладке программ для включения или исключения средств вывода контрольных сообщений. Например,
Таких вызовов функции print( ), появляющихся в программе в зависимости от определенности идентификатора DEBUG, может быть несколько, и, убрав либо поместив в скобки комментария /*...*/ директиву #define DEBUG, сразу же отключаем все отладочные средства.
Файлы, предназначенные для препроцессорного включения в программу, обычно снабжают защитой от повторного включения. Такое повторное включение может произойти, если несколько файлов, в каждом из которых, в свою очередь, запланировано препроцессорное включение одного и того же файла, объединяются в общий текст программы. Например, такими средствами защиты снабжены все заголовочные файлы стандартной библиотеки. Схема защиты от повторного включения может быть такой:
Здесь _FILE_NAME - зарезервированный для файла filename препроцессорный идентификатор, который желательно не использовать в других текстах программы.
Для организации мультиветвлений во время обработки препроцессором исходного текста программы введена директива
#elif целочисленное_константное_выражение
Требования к целочисленному_константному_выражению те же, что и в директиве #if.
Структура исходного текста с применением этой директивы такова:
#if условие
текст_для_if
#elif выражение _1
текст_1
#elif выражение _2
текст_2
#else
текст_для_случая_else
#endif
Препроцессор проверяет вначале условие в директиве #if. Если оно ложно (равно 0), - вычисляется выражение_1, если при этом оказывается, что и значением выражения_1 также является 0, - вычисляется выражение_2, и т.д. Если все выражения ложны (равны 0), то в компилируемый текст включается текст_для_случая_else. В противном случае, т.е. при появлении хотя бы одного истинного выражения (в #if или в #elif), начинает обрабатываться текст, расположенный непосредственно за этой директивой, а все остальные директивы не рассматриваются.
Таким образом, препроцессор обрабатывает всегда только один из участков текста, выделенных директивами условной компиляции.