имя файла, содержащего три символа backslash.
'#include ANYTHING ELSE'
Эта модификация называется "вычисляемой директивой #include". Любая
директива '#include', не соответствующая ни одной из модификаций,
рассмотреных выше, является вычисляемой директивой. Строка ANYTHING ELSE
проверяется на наличие соответствующего макроса, значение которого затем
заменяет его название. Полученная в результате строка должна уже
в точности соответствовать одной из рассмотренных выше модификаций (то есть
имя подключаемого файла должно быть заключено в кавычки или угловые скобки).
Эта возможность позволяет определять макросы, что дает возможность
изменять имена подключаемых файлов. Эта возможность, например, используется
при переносе программ с одной операционной системы на другие, где требуются
разные подключаемые файлы.
3.3. Как работает директива '#include'
Директива '#include' указывает С препроцессору обработать указанный
файл перед обработкой оставшейся части текущего файла. Информация, выдаваемая
препроцессором, содержит уже полученные данные, за которыми следуют данные,
получаемые при обработке подключаемого файла, а за которыми, в свою очередь,
следуют данные, получаемые при обработке текста, следующего после директивы
'#include'. Например, дан следующий подключаемый файл 'header.h':
char *test ();
и основная программа с именем 'program.c', использующая этот файл.
int x;
#include "header.h"
main ()
{
printf (test ());
}
Данные, полученные при обработке программы 'program.c' будут выглядеть
следующим образом:
int x;
char *test ();
main ()
{
printf (test ());
}
Для подключаемых файлов нет ограничений на объявления и
макроопределения. Любой фрагмент С программы может быть включен в другой
файл. Подключаемый файл может даже содержать начало выражения,
заканчивающееся в исходном файле или окончание выражения, начало которого
находится в исходном файле. Хотя комметарии и строковые константы не могут
начинаться подключаемом файле и продолжаться в исходном файле. Не завершенный
комментарий, стороковая или символьная константа в подключаемом файле
приводят к возникновению ошибки в конце файла.
Подключаемый файл может содержать начало или окончание сиснтаксической
конструкции, такой как определение функции.
Срока, следующая за директивой '#include' всегда является пустой и
добавляется С препроцессором даже если подключаемый файл не содержит
завершающий символ перевода строки.
3.4. Однократно подключаемые файлы
Часто случается, что подключаемый файл включает в себя другой файл. Это
может привести к тому, что отдельный файл будет подключаться неоднократно,
что может привести к возникновению ошибок, если файл определяет типы
структур или определения типов. Поэтому следует избегать многократного
подключения файлов.
Обычно это достигается путем заключения в условие всего содержимого
этого файла, как показано ниже:
#ifndef FILE_FOO_SEEN
#define FILE_FOO_SEEN
Сам файл
#endif /* FILE_FOO_SEEN */
Макрос 'FILE_FOO_SEEN' указывает на то, что файл уже однажды вкючался.
В подключаемых файлах пользователя макрос не должен начинаться с символа
'_'. В системных подключаемых файлах его имя не должно начинаться с символа
'__' во избежание возникновения конфликтов с программами пользователя. Каким
бы ни был файл, имя макроса должно содержать имя файла и некоторый
дополнительный текст во избежание вознкновения конфликтов с другими
подключаемыми файлами.
Препроцессор GNU C построен таким образом, что обработке подключаемого
файла он проверяет наличие определенных конструкций и наиболее рационально
их обрабатывает. Препроцессор специально отмечает полное вложение файла в
условие '#ifndef'. Если в подключаемом файле содержится директива '#include',
указывающая на обрабатываемый файл, или макрос в директиве '#ifndef' уже
определен, то обрабатываемый файл полностью игнорируется.
Существует также специальная директива, указывающая препроцессору, что
файл должен быть включен не более одного раза. Эта директива называется
'#pragma once'. Она использовалась в дополнение к директиве '#ifndef' и
в настоящее время она устарела и не должна прменяться.
В объектно ориентированном языке С существует модификация директивы
'#include', называемая '#import', которая используется для вкючения файла
не более одного раза. При использовании директивы '#import' вместо
'#include' не требуется наличия условных оборотов для предотвращения
многократной обработки файла.
3.5. Подключаемые файлы и наследование
"Наследование" это то, что происходит, когда какой либо объект или
файл образует некоторую часть своего содержимого путем виртуального
копирования из другого объекта или файла. В случае подключаемых С файлов
наследование означает, что один файл включает другой файл, а затем заменяет
или добавляет что-либо.
Если наследуемый подключаемый файл и основной подключаемый файл имеют
различные имена, то такое наследование называется прямым. При этом
используется конструкция '#include "BASE"' в наследуемом файле.
Иногда необходимо чтобы у наследуемого и основного подключаемого файла
были одинаковые имена.
Например, предположим, что прикладная программа использует системный
подключаемый файл 'sys/signal.h', но версия файла '/usr/include/sys/signal.h'
на данной системе выполняет того, что требуется в прикладной программе.
Будет удобнее определить локальную версию, возможно с именем
'/usr/local/include/sys/signal.h' для замены или добавления к версии,
поставляемой с системой.
Это можно выполнить с применением опции '-I.' при компиляции, а также
созданием файла 'sys/signal.h' который выполняет требуемые программе функции.
Но сделать так, чтобы этот файл включал стандартный файл 'sys/signal.h' не
так просто. При включении строки '#include <sys/signal.h>' в этот файл
произойдет подключение новой версии файла, а не стандартной системной версии.
Это приведет к рекурсии и ошибке при компиляции.
При использовании директивы `#include </usr/include/sys/signal.h>'
нужный файл будет найден, но этот способ является не эфективным, так как
содержит полный путь к системному файлу. Это может отразиться на содержании
системы, так как это означает, что любые изменения местоположения системных
файлов потребуют дополнительных изменений где-либо еще.
Более эффективным решением этой проблемы является применение директивы
'#include_next', которая используется для подключения следующего файла с
таким же именем. Эта директива функционирует также как и директива '#include'
за исключением поиска требуемого файла. Она начинает поиск списка каталогов
подключаемых файлов после каталога, где был найден текущий файл.
Предположим была указана опция '-I /usr/local/include', а список
каталогов для поиска включает '/usr/include'. Также предположим, что оба
каталога содержат файл с именем 'sys/signal.h'. Директива
'#include <sys/signal.h>' найдет нужный файл под каталогом
'/usr/local/include'. Если этот файл содержит строку
'#include_next <sys/signal.h>', то поиск будет возобновлен после предыдущего
каталога и будет найден файл в каталоге '/usr/include'.
4. Макросы
Макрос это тип сокращения, который можно заранее определить и
использовать в дальнейшем. Существует довольно много возможностей, связанных
с использованием макросов в С препроцессоре.
4.1. Простые макросы
"Простой макрос" это тип сокращения. Это идентификатор, который
используется для представления фрагмента кода.
Перед использованием макроса его необходимо определить с помощью
директивы '#define', за которой следует название макроса и фрагмент кода,
который будет идентифицировать этот макрос. Например,
#define BUFFER_SIZE 1020
определяет макрос с именем 'BUFFER_SIZE', которому соответствует текст
'1024'. Если где-либо после этой директивы встретится выражение в следующей
форме:
foo = (char *) xmalloc (BUFFER_SIZE);
то С препроцессор определит и заменит макрос 'BUFFER_SIZE' на его значение и
в результате получится
foo = (char *) xmalloc (1020);
Использование прописных букв в названиях макросов является стандартным
соглашением и повышает читабельность программ.
Обычно, макроопределением должна быть отдельная строка, как и при
использовании всех директив препроцессора. (Длинное макроопределение можно
разбить на несколько строк с применением последовательности
backslash-newline.) Хотя существует одно исключение: символы перевода
строки могут быть вкючены в макроопределение если они находятся в строковой
или символьной константе, потому как макроопределение не может содержать
каких-либо специальных символов. Макроопределение автоматически дополняется
соответствующим специальным символом, который завершает строчную или
символьную константу. Комментарии в макроопределениях могут содержать символы
перевода строки, так как это ни на что не влияет, потому как все комментарии
полностью заменяются пробелами вне зависимости от того, что они содержат.
В отличие от выше сказанного, не существует никаких ограничений на
значение макроса. Скобки не обязательно должны закрываться. Тело макроса не
обязательно должно содержать правильный С код.
Препроцессор С обрабатывает программу последовательно, поэтому
макроопределения вступают в силу только в местах, где они используются.
Поэтому, после обработки следующих данных С препроцессором
foo = X;
#define X 4
bar = X;
получится такой результат
foo = X;
bar = 4;
После подстановки препроцессором имени макроса, тело макроопределения