C++预处理器指令详解：#define宏、条件编译、#/#运算符与预定义宏

预处理器指令指导编译器在正式编译前预处理源码。所有指令以#开头，行首仅允许空白字符。指令非C++语句，**不以分号结尾**。

常见指令：#include、#define、#if、#else、#line等。

#define预处理器

创建符号常量（宏）。通用形式：

#define macro-name replacement-text

后续出现macro-name均被replacement-text文本替换。示例：

#include <iostream>
using namespace std;
#define PI 3.14159
int main() { cout << "Value of PI :" << PI << endl; return 0; }

预处理后（gcc -E）主函数变为：

int main() { cout << "Value of PI :" << 3.14159 << endl; return 0; }

函数式宏

#define可带参数：

#include <iostream>
using namespace std;
#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)
int main() {
    int i=100, j=30;
    cout << "The minimum is " << MIN(i, j) << endl; // 30
    return 0;
}

注意参数加括号防优先级错误。

条件编译

选择性编译源码部分。类似if结构：

#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif

调试开关示例：

#ifdef DEBUG
    cerr << "Variable x = " << x << endl;
#endif

仅当DEBUG已定义时编译cerr语句。用#if 0 ... #endif注释大段代码：

#if 0
    被阻止编译的代码
#endif

综合演示：

#include <iostream>
using namespace std;
#define DEBUG
#define MIN(a,b) (((a)<(b)) ? a : b)
int main() {
    int i=100, j=30;
    #ifdef DEBUG
    cerr << "Trace: Inside main function" << endl;
    #endif
    #if 0
    cout << MKSTR(HELLO C++) << endl; // 被注释
    #endif
    cout << "The minimum is " << MIN(i, j) << endl;
    #ifdef DEBUG
    cerr << "Trace: Coming out of main function" << endl;
    #endif
    return 0;
}

输出：The minimum is 30及两行Trace日志。

#与##预处理运算符

• #（字符串化）：将替换文本标记转为带引号字符串。#define MKSTR(x) #x → MKSTR(HELLO C++)展开为"HELLO C++"。
• ##（标记粘贴）：连接两个标记。#define CONCAT(x,y) x##y → CONCAT(HELLO, C++)生成HELLOC++。示例：concat(x,y)与变量xy结合输出100。

预定义宏

演示：

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    cout << "Value of __LINE__ : " << __LINE__ << endl;
    cout << "Value of __FILE__ : " << __FILE__ << endl;
    cout << "Value of __DATE__ : " << __DATE__ << endl;
    cout << "Value of __TIME__ : " << __TIME__ << endl;
    return 0;
}

输出示例：__LINE__:6、__FILE__:test.cpp、__DATE__:Feb 28 2011、__TIME__:18:52:48。