C++ #4: preprocessor directives

preprocessor directives

preprocessor는 일반 코드를 컴파일하기 전에 preprocessor directives를 처리한다.

 

preprocessor directives는 전처리기 지시자라고 하며,

'#'으로 시작하여 개행문자로 끝난다. (세미콜론 불필요, 개행 직전 '\'을 쓰면 다음 줄에 연결 가능)

 

다양한 종류가 있으며 다양한 용도로 쓰일 수 있으나 여기서는 자주 쓰이는 세 가지 용도만 소개한다.

 

 

1) Source file inclusion (#include)

#include <header>
#includ "file"

preprocessor는 #include 지시자를 만나면

뒤에 명시된 헤더나 파일을 지시자 위치에 복사해 대체한다.

 

두 가지 형태로 사용할 수 있는데,

implementation 시 컴파일러와 함께 제공되는 헤더를 inclulde할 때는 <>,

소스 파일이 있는 디렉터리에 있는 파일을 include할 때는 ""을 사용한다.

해당 디렉터리에서 file을 찾을 수 없는 경우는 ""를 <>로 대체한다.

 

 

2) Macro definitions (#define, #undef)

#define identifier replacement

preprocessor가 #define 지시자를 만나면

뒤에 나오는 코드에서 identifier가 나올 때마다 replacement로 대체한다.

 

#define TABLE_SIZE 10
int table1[TABLE_SIZE];
int table2[TABLE_SIZE];

#define getmax(a, b) a > b ? a : b

형태는 동일하지만 두 가지 기능으로 사용할 수 있는데,

마치 상수처럼 사용할 수도 있고 (이 경우 대체로 identifier를 대문자로 표기)

마치 함수처럼 사용할 수도 있다. (function macro라고 함)

 

function macro에서는 replacement에 두 가지 특별 연산자를 사용할 수 있는데,

# 연산자는 바로 뒤에 오는 파라미터를 스트링 처리해주며

## 연산자는 두 파라미터를 (공백 없이) 연결해준다.

#define str(x) #x
cout << str(test);         // cout << "test";

#defie glue(a, b) a ## b
glue(c, out) << "test";    // cout << "test";

 

#define 지시자는 #undef 지시자가 나오기 전까지 지속된다. 예를 들어,

#define TABLE_SIZE 10
int table1[TABLE_SIZE];    // int table1[10];
#undef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 20
int table2[TABLE_SIZE];    // int table2[20];

 

단, 가독성이 떨어질 수 있으니 너무 매크로에 의존하지 않도록 해야한다.

 

3) Conditional inclusions (#ifdef, #ifndef, #if, #elif, #else, #endif)

preprocessor가 이 지시자들을 만나면

어떤 조건에 따라 코드 블럭을 (컴파일 대상에) 포함할 지 포함하지 않을 지를 결정한다.

 

#ifdef TABLE_SIZE
int table[TABLE_SIZE];
#endif

#ifndef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 10
#endif
int table[TABLE_SIZE];

#ifdef 지시자는 뒤에 나오는 identifier가 앞에서 이미 정의되었는지를 확인한다. (값과는 관계 없음)

참인 경우 #endif 지시자가 나오기 전 까지의 코드가 컴파일 되도록 한다.

#ifndef 지시자는 #ifdef 지시자와 반대로 동작한다.

 

#if TABLE_SIZE > 20
#undef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 20

#elif TABLE_SIZE < 15
#undef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 15

#else
#undef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 10
#endif

#if, #elif, #else 지시자는 추가적으로 identifier의 값까지 확인한다.

따라 나오는 조건문은 constant expressions와 macro expressions만 가능하다.

 

#if 지시자는

특별 연산자 defined와 !defined를 이용해

#ifdef, #ifndef 지시자의 행동을 할 수 있다. 

 

차이점은 #ifdef 지시자로는 하나의 조건만 확인할 수 있지만,

#if 지시자 + defined 연산자로는 두 개 이상의 조건을 확인할 수 있다. (&&, || 이용)

 

References

http://www.cplusplus.com/doc/tutorial/preprocessor/

http://sarghis.com/blog/802/

https://boycoding.tistory.com/145