C/C++ 전처리기의 모든 것 (예외, 매크로, 토큰)

전처리기

컴파일러는 사용자가 작성한 코드를 컴파일하기 전에 전처리문에서 정의해 놓은 작업들을 먼저 수행한다.

첫 문자는 항상 ‘#’으로 시작한다. ANSI 표준에 따른 C의 전처리문의 종류가 아래에 나와 있다.

• 파일 처리를 위한 전처리문 : #include
• 형태 정의를 위한 전처리문: #define, #undef
• 조건 처리를 위한 전처리문: #if, #ifdef, #ifndef, #else, #elif, #endif
• 에러 처리를 위한 전처리문: #error
• 디버깅을 위한 전처리문: #line
• 컴파일 옵션 처리를 위한 전처리문: #pragma

#include

꺽쇠 괄호 <> 솔루션 파일이 위치한 폴더가 아닌 타 폴더에 있을 시, 쌍 따옴표는 " " 같은 폴더에 있을 시  

// 타 폴더
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <exception>
#include <string>
#include <vector>
#include <stack>
#include <queue>
#include "ModuleTest.h" // 로컬

#define

매크로처럼 사용할 수도 있지만, 헤더파일 중복포함 방지를 하기 위해 사용되기도 한다, 비표준어인 #pragma once로도 대체된 코드도 심심치않게 볼 수가 있다.

#pragma once

#ifndef  MODULE_TEST_H
#define MODULE_TEST_H

class ModuleTest
{

};

#endif // ! MODULE_TEST_H

#undef

식별자의 현재 정의를 제거합니다. 따라서 후속 식별자 발생은 전처리기에서 무시된다. #undef 사용하여 매크로 정의를 제거하려면 매개 변수 목록이 아닌 매크로 식별자만 지정한다.

#define WIDTH 80
#define ADD( X, Y ) ((X) + (Y))
.
.
.
#undef WIDTH
#undef ADD

#error

컴파일 시간에 사용자가 지정한 오류 메시지를 내보낸 다음 컴파일을 종료한다.

#if !defined(__cplusplus)
#error C++ compiler required.
#endif

#line

줄 번호 및 파일 이름에 대한 컴파일러의 보고된 값을 지정된 줄 번호와 파일 이름으로 설정하도록 전처리기에게 지시한다.

// line_directive.cpp
// Compile by using: cl /W4 /EHsc line_directive.cpp
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf( "This code is on line %d, in file %s\n", __LINE__, __FILE__ );
#line 10
    printf( "This code is on line %d, in file %s\n", __LINE__, __FILE__ );
#line 20 "hello.cpp"
    printf( "This code is on line %d, in file %s\n", __LINE__, __FILE__ );
    printf( "This code is on line %d, in file %s\n", __LINE__, __FILE__ );
}

#if, #elif, #else

if, else if, else 조건문이랑 쓰는 방법이 비슷하며, 무조건 #endif로 끝난다.

#if DLEVEL > 5
    #define SIGNAL  1
    #if STACKUSE == 1
        #define STACK   200
    #else
        #define STACK   100
    #endif
#else
    #define SIGNAL  0
    #if STACKUSE == 1
        #define STACK   100
    #else
        #define STACK   50
    #endif
#endif
#if DLEVEL == 0
    #define STACK 0
#elif DLEVEL == 1
    #define STACK 100
#elif DLEVEL > 5
    display( debugptr );
#else
    #define STACK 200
#endif

#ifdef

#define으로 정의가 되어있다면 컴파일.

#define A

void main()
{
#ifdef A
  cout << "A는 정의되어 있음" << endl;
#endif
}

매크로

매크로 상수와는 달리 매크로 함수는 이름에 괄호 와 함께 인자 목록이 주어져 있고 인자의 자료형에 제약받지 않는다 또한 매크로 함수 내부에서 자기 자신을 호출할 수 없다는 특징이 있다. 

한 가지 특이사항이라면 매크로 내에 함수 호출 시 무조건 ; 붙여줘야 하며, 다음 라인에 작성할 시 각 라인마다 \를 입력 해줘야한다.

#include <iostream>

using namespace std;

// 매크로 함수 모음
#define SUM(x, y) \
{\
    cout << "덧셈 값 : " << x + y << endl; \
}\

#define MIN(x, y) \
{\
    cout << "뺄셈 값 : " << x + y << endl; \
}\

#define MUL(x, y) \
{\
    cout << "곱셈 값 : " << x + y << endl; \
}\

#define DIV(x, y) \
{\
    cout << "나눗셈 값 : " << x + y << endl; \
}\

#define BIGGER(a, b)(a > b)
#define SMALLER(a, b)(a < b)
#define GET_BIGGER(a, b)(a > b ? a : b)
#define GET_SMALLER(a, b)(a < b ? a : b)
#define TMP_SUM(x,y) x + y

#define PI 3.14 // PI 값 매크로 변수

int main()
{
    int n1 = 10, n2 = 20;
    SUM(4, 5);
    MIN(4.5, 5.25);
    MUL(2, 4);
    DIV(20, 5);
    cout << "n1이 n2보다 크다 : " << BIGGER(n1, n2) << endl;
    cout << "n1이 n2보다 크다 : " << SMALLER(n1, n2) << endl;
    cout << "n1이 n2보다 크다 : " << GET_BIGGER(n1, n2) << endl;
    cout << "n1이 n2보다 크다 : " << GET_SMALLER(n1, n2) << endl;
    cout << TMP_SUM(5, 10) << endl;
    cout << PI << endl;
    return 0;
}

토큰 붙여넣기 연산자(##)

병합 또는 결합 연산자라고도 하는 이중 숫자 기호 또는 토큰 붙여넣기 연산자()##는 개체와 유사한 매크로와 함수 같은 매크로 모두에서 사용된다. 별도의 토큰을 단일 토큰에 조인할 수 있으므로 매크로 정의에서 첫 번째 또는 마지막 토큰이 될 수 없다.

// preprocessor_token_pasting.cpp
#include <stdio.h>
#define paster( n ) printf_s( "token" #n " = %d", token##n )
int token9 = 9;

int main()
{
   paster(9);
}