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预处理指令（一）

一、概述

实现能够有条件地处理或者跳过源文件的某些部分、包含其它源文件以及替换宏，这称为预处理（preprocessing）。从概念上讲预处理发生在编译单元编译之前。预处理指令（preprocessing directive）由预处理标记（preprocessing tokens）序列构成，预处理标记应满足以下要求：

-- 序列的第一个标记是#预处理标记，该标记在编译阶段步骤4开始时必须是源文件的第一个字符（前面可以有空格，但不能有换行。），或者必须跟在包含至少一个换行符的空白序列之后。

-- 序列中的最后一个标记是序列中第一个标记后的第一个换行符。

-- 换行符会终止预处理指令，即使换行符出现在类似函数式宏（function-like macro）的调用过程中。

#include <stdio.h>	//预处理指令。

#define N 10		//预处理指令。

文本行（即非指令行）不能以#预处理标记开头；非指令不能以任何指令名（directive names）开头。

（注：ISO/IEC 9899:2024标准中指令名包括：if、ifdef、ifndef、elif、elifdef、elifndef、else、endif、include、embed、define、undef、line、error、warning、pragma。）

ISO/IEC 9899:2024标准对预处理指令作了一些限制：

-- 预处理指令中（从#开始到换行符结束），预处理标记间只能出现两种空格字符（white-space characters）：空格符和水平制表符；空格符包括编译阶段步骤3中替换注释或者其它空格字符的空格。

（注：C语言中标准空格字符包括空格符(' ')、换页符('\f')、换行符('\n')、回车符('\r')、水平制表符('\t')和垂直制表符('\v')。）

-- 预处理器形参只能是以下两种情况之一：预处理器标准形参或者实现定义的预处理器前缀形参。

#embed "gch.bin" limit(8)       //limit是预处理器标准形参。           
#embed "gch.bin" gnu::offset(8) //gnu::offset是预处理器前缀形参，用于GCC编译器。

预处理器标准形参（preprocessor standard parameter）由ISO标准定义；预处理器前缀形参（preprocessor prefixed parameter）由实现定义。

-- 无法识别的预处理器前缀形参是约束违规，但如果在has_embed表达式内除外。

//如果gnu::offsets预处理器前缀形参不存在，
//表达式__has_embed( "gch.bin" gnu::offsets(8) )值会评估为0；
//但这里预处理器前缀形参无法识别并不会约束违规。
#if __has_embed( "gch.bin" gnu::offsets(8) )  //等价于#if 0。

作为预处理器形参使用时，除了拼写差异外，预处理器标准形参（标识符格式为pp_param）和格式为__pp_param__的标识符应表现相同。

//以下两条预处理指令是等价的。
#embed "gch.bin" limit(8)
#embed "gch.bin" __limit__(8)

当处于条件编译被跳过的代码块时（即处于条件编译不被编译的代码块时），预处理指令的语法限制会被放宽，允许在指令名和换行符之间出现任何预处理标记序列。

#if 0

//#include abcd不是合法的源文件包含指令；
//但该代码会被跳过，不会被编译；
//因此整个代码块仍然是合法的。
#include abcd

#endif

除非另有明确说明，否则预处理指令中的预处理标记不会进行宏扩展（macro expansion）。

#define WHITESPACE
WHITESPACE #define SIZE 100

第二行预处理标记序列不构成预处理指令，因为在编译阶段步骤4开始时它不是以#开头，即使宏WHITESPACE替换后该行会以#开头。执行非指令形式的预处理指令将导致未定义行为。