C++内置宏定义

2022-03-08 14:27:57 浏览数 (1)

1. 标准内置宏定义

标准内置宏定义是由相关的语言标准定义的，因此对于实现了这些语言标准的编译器来说都是可使用的。

  • __FILE__：字符串格式，指示当前处理的文件路径。
  • __LINE__：数字格式，指示当前处理的代码行号。
  • #line：用来修改当前行的下一行的行号，即下一行的 __LINE__ 由 #line 所指定的数字开始。
代码语言：javascript复制
#include<stdio.h>

int main()
{
	printf("Line: %dn", __LINE__);		// 5
	#line 100
	printf("Line: %dn", __LINE__);	 	// 100
	return 0;
}

【注】__FILE__ 和 __LINE__ 宏主要用于错误处理，可以很方便地定位错误位置。

  • C99 引入了 __func__，它和 GCC 提供的 __FUNCTION__ 功能类似，二者都是字符串格式，指示当前处理的函数名。

【注】__func__ 和 __FUNCTION__ 本质上都不是宏，因为预处理器并不知道当前处理的函数名。

  • __DATE__：字符串格式，指示预处理器处理当前代码时的日期。
  • __TIME__：字符串格式，指示预处理器处理当前代码时的时间。
  • __STDC__：常数格式，一般值为 1，用来告诉编译器遵守 ISO 标准 C 格式。
  • __STDC_VERSION__：常数格式，指示当前使用的 C 语言标准版本，格式为 yyyymmL，其中 yyyy 和 mm 分别表示年份和月份。
  • __STDC_HOSTED__：数字格式，1 表示要编译的对象是一个 Hosted Environment，否则表示不是。

【注】一个 Hosted Environment 表示具有可用的标准 C 库的完整功能。

  • __cplusplus：当使用了 C 编译器时，该宏被定义。因此可以它来测试编译时使用的编译器是 C 编译器还是 C 编译器。当 __cplusplus 被定义时，其格式和 __STDC_VERSION__ 类似，只不过指示的是 C 语言的标准版本号。
  • __OBJC__：当使用了 Objective-C 编译器时，该宏被定义。因此可以它来测试编译时使用的编译器是 C 编译器还是 Objective-C 编译器。当 __OBJC__ 被定义时，其格式和 __STDC_VERSION__ 类似，只不过指示的是 Objective-C 语言的标准版本号。
  • __ASSEMBLER__：当预处理汇编语言时，该宏被定义。

2. 公共内置宏定义

公共内置宏定义是 GNU C 的扩展，只要使用了 GNU C 或者 GNU Fortran，这些宏都是可使用的。公共内置宏定义数量繁多，因此仅介绍常用的一些宏，更多可以参见官方文档：Common Predefined Macros

  • __COUNTER__：累加器，每次使用一次就递增 1。因此可以用来当作唯一标识符使用。
  • __GNUC__、__GNUC_MINOR__、__GNUC_PATCHLEVEL__：这些宏在使用了 C 预处理器的所有编译器中都定义了。它们分别指示了编译器的主版本号、次版本号和补丁版本号，均为整数常数。
  • __BASE_FILE__：字符串格式，指示了主文件的路径。
  • __FILE_NAME__：字符串格式，指示了当前文件路径的 Basename，即文件名。
  • __INCLUDE_LEVEL__：数字格式，指示了当前嵌套深度。从 0 开始，每进入一次 #include 指示的头文件，__INCLUDE_LEVEL__ 增加 1。
  • __VERSION__：字符串格式，指示了编译器的版本号。
  • __OPTIMIZE__、__OPTIMIZE_SIZE__、__NO_INLINE__：这些宏描述了编译模式。__OPTIMIZE__ 在所有的优化编译中都定义了，比如 O1、O2 等优化模式下；当编译器优化文件大小而不是运行速度时，__OPTIMIZE_SIZE__ 被定义；当编译器内联展开被禁止时，__NO_INLINE__ 被定义。
  • __CHAR_UNSIGNED__、__WCHAR_UNSIGNED__：GCC 定义了宏 __CHAR_UNSIGNED__、__WCHAR_UNSIGNED__ 当且仅当数据类型 char 或 wchat_t 在目标主机上是无符号类型。
  • __CHAR_BIT__：数字格式，表示一个 char 数据类型占用多少 bit。
  • __BYTE_ORDER__、__ORDER_LITTLE_ENDIAN__、__ORDER_BIG_ENDIAN__、__ORDER_PDP_ENDIAN__：__BYTE_ORDER__ 取值只能是 __ORDER_LITTLE_ENDIAN__、__ORDER_BIG_ENDIAN__、__ORDER_PDP_ENDIAN__ 中的一种。表示多字节/字数据的存储模式，__ORDER_LITTLE_ENDIAN__、__ORDER_BIG_ENDIAN__ 即大小端模式，而 __ORDER_PDP_ENDIAN__ 表示对于 16 位的字按照小端模式存储，对于 32 位双字中的 16 位子字是按照大端模式存储的。
  • __FLOAT_WORD_ORDER__：表示浮点双字的存储模式，其值只能取 __ORDER_LITTLE_ENDIAN__ 和 __ORDER_BIG_ENDIAN__ 中的一种。

GCC 定义了一批和数据类型对应的宏，如下表所示：

数据类型

数据类型宏

size_t

__SIZE_TYPE__

ptrdiff_t

__PTRDIFF_TYPE__

wchar_t

__WCHAR_TYPE__

wint_t

__WINT_TYPE__

intmax_t

__INTMAX_TYPE__

uintmax_t

__UINTMAX_TYPE__

sig_atomic_t

__SIG_ATOMIC_TYPE__

int8_t

__INT8_TYPE__

int16_t

__INT16_TYPE__

int32_t

__INT32_TYPE__

int64_t

__INT64_TYPE__

uint8_t

__UINT8_TYPE__

uint16_t

__UINT16_TYPE__

uint32_t

__UINT32_TYPE__

uint64_t

__UINT64_TYPE__

int_least8_t

__INT_LEAST8_TYPE__

int_least16_t

__INT_LEAST16_TYPE__

int_least32_t

__INT_LEAST32_TYPE__

int_least64_t

__INT_LEAST64_TYPE__

uint_least8_t

__UINT_LEAST8_TYPE__

uint_least16_t

__UINT_LEAST16_TYPE__

uint_least32_t

__UINT_LEAST32_TYPE__

uint_least64_t

__UINT_LEAST64_TYPE__

int_fast8_t

__INT_FAST8_TYPE__

int_fast16_t

__INT_FAST16_TYPE__

int_fast32_t

__INT_FAST32_TYPE__

int_fast64_t

__INT_FAST64_TYPE__

uint_fast8_t

__UINT_FAST8_TYPE__

uint_fast16_t

__UINT_FAST16_TYPE__

uint_fast32_t

__UINT_FAST32_TYPE__

uint_fast64_t

__UINT_FAST64_TYPE__

intptr_t

__INTPTR_TYPE__

uintptr_t

__UINTPTR_TYPE__

GCC 定义了一批表示数据类型最大/小值的宏，如下表所示：

数据类型

数据类型最大值宏

signed char

__SCHAR_MAX__

wchar_t

__WCHAR_MAX__

signed short

__SHRT_MAX__

signed int

__INT_MAX__

signed long

__LONG_MAX__

signed long long

__LONG_LONG_MAX__

wint_t

__WINT_MAX__

size_t

__SIZE_MAX__

ptrdiff_t

__PTRDIFF_MAX__

intmax_t

__INTMAX_MAX__

uintmax_t

__UINTMAX_MAX__

sig_atomic_t

__SIG_ATOMIC_MAX__

int8_t

__INT8_MAX__

int16_t

__INT16_MAX__

int32_t

__INT32_MAX__

int64_t

__INT64_MAX__

uint8_t

__UINT8_MAX__

uint16_t

__UINT16_MAX__

uint32_t

__UINT32_MAX__

uint64_t

__UINT64_MAX__

int_least8_t

__INT_LEAST8_MAX__

int_least16_t

__INT_LEAST16_MAX__

int_least32_t

__INT_LEAST32_MAX__

int_least64_t

__INT_LEAST64_MAX__

uint_least8_t

__UINT_LEAST8_MAX__

uint_least16_t

__UINT_LEAST16_MAX__

uint_least32_t

__UINT_LEAST32_MAX__

uint_least64_t

__UINT_LEAST64_MAX__

int_fast8_t

__INT_FAST8_MAX__

int_fast16_t

__INT_FAST16_MAX__

int_fast32_t

__INT_FAST32_MAX__

int_fast64_t

__INT_FAST64_MAX__

uint_fast8_t

__UINT_FAST8_MAX__

uint_fast16_t

__UINT_FAST16_MAX__

uint_fast32_t

__UINT_FAST32_MAX__

uint_fast64_t

__UINT_FAST64_MAX__

intptr_t

__INTPTR_MAX__

uintptr_t

__UINTPTR_MAX__

wchar_t

__WCHAR_MIN__

wint_t

__WINT_MIN__

sig_atomic_t

__SIG_ATOMIC_MIN__

GCC 还定义了一批表示数据类型占用字节数的宏，如下表所示：

数据类型

数据类型占用字节数宏

int

__SIZEOF_INT__

long

__SIZEOF_LONG__

long long

__SIZEOF_LONG_LONG__

short

__SIZEOF_SHORT__

void *

__SIZEOF_POINTER__

float

__SIZEOF_FLOAT__

double

__SIZEOF_DOUBLE__

long double

__SIZEOF_LONG_DOUBLE__

size_t

__SIZEOF_SIZE_T__

wchar_t

__SIZEOF_WCHAR_T__

wint_t

__SIZEOF_WINT_T__

ptrdiff_t

__SIZEOF_PTRDIFF_T__

【注】在某些特定系统上，GCC 如果没有提供 stdint.h 头文件，则上表中的某些数据类型对应的宏可能就未被定义。

2.1 查看 GCC 所有内置宏定义

如果想要查看当前系统下的 GCC 所有内置宏定义，可以使用以下命令：

代码语言：javascript复制
gcc -dM -E - < /dev/null

2.2 查看 G 所有内置宏定义

如果想要查看当前系统下的 G 所有内置宏定义，可以使用以下命令：

代码语言：javascript复制
g   -dM -E -x c   - < /dev/null

3. 系统内置宏定义

对于某些特定系统本身内置的一些宏，GCC 提供和其等价的宏，等价宏的命名在原有宏名称基础上，首尾加上一个或多个下划线，保证首尾下划线数均为 2。比如 Unix 系统的 unix 宏，则 GCC 提供 __unix__ 宏；而对于 _mpis 宏，则 GCC 提供 __mips__ 宏。

4. 内置操作符宏定义

C 定义了 11 个操作符宏，如下表所示：

操作符

操作符宏

&&

and

&=

and_eq

&

bitand

|

bitor

~

compl

!

not

!=

not_eq

||

or

|=

or_eq

^

xor

^=

xor_eq

如果想要在 C 语言中使用 C 中定义的这 11 个操作符宏，可以引入 iso646.h 头文件。

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