Podstawowe procedury wejścia i wyjścia
Przykład 4 ścieżka względna do pliku nagłówkowego
Opis: W miejsce linijki zostanie wczytany plik umieszczony w katalogu ,,katalog”, a ten katalog jest w katalogu z plikiem źródłowym. Inaczej mówiąc, jeśli plik źródłowy jest w katalogu ,,/home/user/dokumenty/zrodla”, to plik nagłówkowy jest umieszczony w katalogu ,,/home/user/dokumenty/zrodla/katalog”
#include "katalog1/plik_naglowkowy.h"
Przykład 5 — ścieżka względna do pliku nagłówkowego
Opis: Jeśli plik źródłowy jest umieszczony w katalogu ,,/home/user/dokumenty/zrodla”, to plik nagłówkowy znajduje się w katalogu ,,/home/user/dokumenty/katalog/katalog/”
#include "../katalog1/katalog2/plik_naglowkowy.h"
Więcej informacji możesz uzyskać w rozdzialeBiblioteki.
12.2.2 #define
Linia pozwalająca zdefiniować stałą, funkcję lub słowo kluczowe, które będzie potem pod-mienione w kodzie programu na odpowiednią wartość lub może zostać użyte w instrukcjach warunkowych dla preprocesora. Składnia:
#define NAZWA_STALEJ WARTOSC
lub
#define NAZWA_STALEJ
12.2. DYREKTYWY PREPROCESORA 91
Przykład
#define LICZBA — spowoduje ,że każde wystąpienie słowa LICZBA w kodzie zostanie za-stąpione ósemką.
#define SUMA(a,b) (a+b) — spowoduje, ze każde wystąpienie wywołania ,,funkcji” SUMA zo-stanie zastąpione przez sumę argumentów
12.2.3 #undef
Ta instrukcja odwołuje definicję wykonaną instrukcją #define.
#undef STALA
12.2.4 instrukcje warunkowe
Preprocesor zawiera również instrukcje warunkowe, pozwalające na wybór tego co ma zostać skompilowane w zależności od tego, czy stała jest zdefiniowana lub jaką ma wartość:
#if #elif #else #endif
Te instrukcje uzależniają kompilacje od warunków. Ich działanie jest podobne do instrukcji warunkowych w samym języku C. I tak:
#if wprowadza warunek, który jeśli nie jest prawdziwy powoduje pominięcie kompilowania kodu, aż do napotkania jednej z poniższych instrukcji.
#else spowoduje skompilowanie kodu jeżeli warunek za #if jest nieprawdziwy, aż do napo-tkania któregoś z poniższych instrukcji.
#elif wprowadza nowy warunek, który będzie sprawdzony jeżeli poprzedni był niepraw-dziwy. Stanowi połączenie instrukcji #if i #else.
#endif zamyka blok ostatniej instrukcji warunkowej.
Przykład:
#if INSTRUKCJE == 2
printf ("Podaj liczbę z przedziału 10 do 0\n"); /*1*/
#elif INSTRUKCJE == 1
printf ("Podaj liczbę: "); /*2*/
#else
printf ("Podaj parametr: "); /*3*/
#endif
scanf ("%d\n", &liczba);/*4*/
wiersz nr zostanie skompilowany jeżeli stała INSTRUKCJE będzie równa
wiersz nr zostanie skompilowany, gdy INSTRUKCJE będzie równa
wiersz nr zostanie skompilowany w pozostałych wypadkach
wiersz nr będzie kompilowany zawsze
#ifdef #ifndef #else #endif
Te instrukcje warunkują kompilację od tego, czy odpowiednia stała została zdefiniowana.
#ifdef spowoduje, że kompilator skompiluje poniższy kod tylko gdy została zdefiniowana odpowiednia stała.
#ifndef ma odwrotne działanie do #ifdef, a mianowicie brak definicji odpowiedniej stałej umożliwia kompilacje poniższego kodu.
#else,#endif mają identyczne zastosowanie jak te z powyższejgrupy
Przykład:
#define INFO /*definicja stałej INFO*/
#ifdef INFO
printf ("Twórcą tego programu jest Jan Kowalski\n");/*1*/
#endif
#ifndef INFO
printf ("Twórcą tego programu jest znany programista\n");/*2*/
#endif
To czy dowiemy się kto jest twórcą tego programu zależy czy instrukcja definiująca stałą INFO będzie istnieć. W powyższym przypadku na ekranie powinno się wyświetlić
Twórcą tego programu jest Jan Kowalski
12.2.5 #error
Powoduje przerwanie kompilacji i wyświetlenie tekstu, który znajduje się za tą instrukcją.
Przydatne gdy chcemy zabezpieczyć się przed zdefiniowaniem nieodpowiednich stałych.
Przykład:
#if BLAD == 1
#error "Poważny błąd kompilacji"
#endif
Co jeżeli zdefiniujemy stałą BLAD z wartością ? Spowoduje to wyświetlenie w trakcie kom-pilacji komunikatu podobnego do poniższego:
Fatal error program.c 6: Error directive: "Poważny błąd kompilacji"
in function main()
*** 1 errors in Compile ***
wraz z przerwaniem kompilacji.
12.2.6 #warning
Wyświetla tekst, zawarty w cudzysłowach, jako ostrzeżenie. Jest często używany do sygna-lizacji programiście, że dana część programu jest przestarzała lub może sprawiać problemy.
12.2. DYREKTYWY PREPROCESORA 93 Przykład:
#warning "To jest bardzo prosty program"
Spowoduje to takie oto zachowanie kompilatora:
test.c:3:2: warning: #warning "To jest bardzo prosty program"
Użycie dyrektywy #warning nie przerywa procesu kompilacji i służy tylko do wyświetlania komunikatów dla programisty w czasie kompilacji programu.
12.2.7 #line
Powoduje wyzerowanie licznika linii kompilatora, który jest używany przy wyświetlaniu opisu błędów kompilacji. Pozwala to na szybkie znalezienie możliwej przyczyny błędu w rozbudowanym programie.
Przykład:
printf ("Podaj wartość funkcji");
#line
printf ("W przedziale od 10 do 0\n); /* tutaj jest błąd - brak cudzysłowu zamykającego */
Jeżeli teraz nastąpi próba skompilowania tego kodu to kompilator poinformuje, że wystąpił błąd składni w linii , a nie np. .
12.2.8 Makra
Preprocesor języka C umożliwia też tworzenie makr, czyli automatycznie wykonywanych czynności. Makra deklaruje się za pomocą dyrektywy #define:
#define MAKRO(arg1, arg2, ...) (wyrażenie)
W momencie wystąpienia MAKRA w tekście, preprocesor automatycznie zamieni makro na wyrażenie. Makra mogą być pewnego rodzaju alternatywami dla funkcji, ale powinno się ich używać tylko w specjalnych przypadkach. Ponieważ makro sprowadza się do pro-stego zastąpienia przez preprocesor wywołania makra przez jego tekst, jest bardzo podatne na trudne do zlokalizowania błędy (kompilator będzie podawał błędy w miejscach, w których nic nie widzimy — bo preprocesor wstawił tam tekst). Makra są szybsze (nie następuje wy-wołanie funkcji, które zawsze zajmuje trochę czasu1), ale też mniej bezpieczne i elastyczne niż funkcje.
Przeanalizujmy teraz fragment kodu:
#include <stdio.h>
#define KWADRAT(x) ((x)*(x))
int main () {
printf ("2 do kwadratu wynosi %d\n", KWADRAT(2));
return 0;
}
1Tak naprawdę wg standardu C99 istnieje możliwość napisania funkcji, której kod także będzie wstawiany w miejscu wywołania. Odbywa się to dziękiinline.
Preprocesor w miejsce wyrażeniaKWADRAT(2) wstawił((2)*(2)). Zastanówmy się, co stałoby się, gdybyśmy napisaliKWADRAT("2"). Preprocesor po prostu wstawi napis do kodu, co da wyrażenie(("2")*("2")), które jest nieprawidłowe. Kompilator zgłosi błąd, ale pro-gramista widzi tylko w kodzie użycie makra a nie prawdziwą przyczynę błędu. Widać tu, że bezpieczniejsze jest użycie funkcji, które dają możliwość wyspecyfikowania typów argumen-tów.
Nawet jeżeli program się skompiluje to makro może dawać nieoczekiwany wynik. Jest tak w przypadku poniższego kodu:
int x = 1;
int y = KWADRAT(++x);
Dzieje się tak dlatego, że makra rozwijane są przez preprocesor i kompilator widzi kod:
int x = 1;
int y = ((++x)*(++x));
Również poniższe makra są błędne pomimo, że opisany problem w nich nie występuje:
#define SUMA(a, b) a + b
#define ILOCZYN(a, b) a * b
Dają one nieoczekiwane wyniki dla wywołań:
SUMA(2, 2) * 2; /* 6 zamiast 8 */
ILOCZYN(2 + 2, 2 + 2); /* 8 zamiast 16 */
Z tego powodu istotne jest użycie nawiasów:
#define SUMA(a, b) ((a) + (b))
#define ILOCZYN(a, b) ((a) * (b))
12.2.9 # oraz ##
Dość ciekawe możliwości ma w makrach znak ,,#”. Zamienia on stojący za nim identyfikator na napis.
#include <stdio.h>
#define wypisz(x) printf("%s=%i\n", #x, x)
int main() {
int i=1;
char a=5;
wypisz(i);
wypisz(a);
return 0;
}
Program wypisze:
i=1 a=5
12.3. PREDEFINIOWANE MAKRA 95 Czyliwypisz(a)jest rozwijane wprintf("%s=%i\n", a↩", a).
Natomiast znaki ,,##” łączą dwie nazwy w jedną. Przykład:
#include <stdio.h>
#define abc(x) int zmienna ## x
int main() {
abc(nasza); /* dzięki temu zadeklarujemy zmienną o nazwie zmiennanasza */
zmiennanasza = 2;
return 0;
}
Więcej o dobrych zwyczajach w tworzeniu makr można się dowiedzieć w rozdziale Po-wszechne praktyki.
12.3 Predefiniowane makra
W języku wprowadzono również serię predefiniowanych makr, które mają ułatwić życie pro-gramiście. Oto one:
DATE — data w momencie kompilacji
TIME — godzina w momencie kompilacji
FILE — łańcuch, który zawiera nazwę pliku, który aktualnie jest kompilowany przez kompilator
LINE — definiuje numer linijki
STDC — w kompilatorach zgodnych ze standardem ANSI lub nowszym makro to przyjmuje wartość
STDC VERSION — zależnie od poziomu zgodności kompilatora makro przyjmuje różne wartości:
– jeżeli kompilator jest zgodny z ANSI (rok ) makro nie jest zdefiniowane, – jeżeli kompilator jest zgodny ze standardem z makro ma wartość199409L, – jeżeli kompilator jest zgodny ze standardem z makro ma wartość199901L. Warto również wspomnieć o identyfikatorze func zdefiniowanym w standardzie C, którego wartość to nazwa funkcji.
Spróbujmy użyć tych makr w praktyce:
#include <stdio.h>
#if __STDC_VERSION__ >= 199901L
/* Jezeli mamy do dyspozycji identyfikator __func__ wykorzystajmy go. */
# define BUG(message) fprintf(stderr, "%s:%d: %s (w funkcji %s)\n", \ __FILE__, __LINE__, message, __func__)
#else
/* Jezeli __func__ nie ma, to go nie używamy */
# define BUG(message) fprintf(stderr, "%s:%d: %s\n", \ __FILE__, __LINE__, message)
#endif
int main(void) {
printf("Program ABC, data kompilacji: %s %s\n", __DATE__, __TIME__);
BUG("Przykladowy komunikat bledu");
return 0;
}
Efekt działania programu, gdy kompilowany jest kompilatorem C:
Program ABC, data kompilacji: Sep 1 2008 19:12:13 test.c:17: Przykladowy komunikat bledu (w funkcji main)
Gdy kompilowany jest kompilatorem ANSI C:
Program ABC, data kompilacji: Sep 1 2008 19:13:16 test.c:17: Przykladowy komunikat bledu