C++ 宏

目录

• 标识符 _ 与 __ 的含义
• C++内置宏定义
  • 1. 标准内置宏定义
  • 2. 公共内置宏定义
  • 3. 查看 编译器 所有内置宏定义
  • 4. 系统内置宏定义
  • 5. 内置操作符宏定义
• windows平台特有宏

标识符 _ 与 __ 的含义

以单下划线（_）表明是标准库的变量

双下划线（__） 开头表明是编译器的变量

所以建议自己在命名的时候就不要用下划线开头，避免与标准库中的命名冲突了

C++内置宏定义

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。

#include<stdio.h>

int main()
{
	printf("Line: %d\n", __LINE__);		// 5
	#line 100
	printf("Line: %d\n", __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。

3. 查看 编译器 所有内置宏定义

注意：windows平台需要打开 git bash 终端才行
查看当前系统下的 GCC 所有内置宏定义

gcc -dM -E - < /dev/null

查看当前系统下的 G++ 所有内置宏定义

g++ -dM -E -x c++ - < /dev/null

4. 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。

5. 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。

windows平台特有宏

1、WIN32宏

在 Win32 配置下，WIN32 在“项目属性-C/C++-预处理器-预处理器定义”里声明了，而在 x64 配置下，这个常量并不在项目预定义列表中。这是否说明可以根据 WIN32 来判断是否在 x64 平台呢？不。在 Windows SDK 的 minwindef.h 下第 37 行有如下定义：

#ifndef WIN32
#define WIN32
#endif

即是说，只要包含了 Windows.h，那么 WIN32 常量是肯定定义了的，所以不能用于判断平台环境。但是如果在预处理定义里删掉 WIN32，又不包含 Windows.h，那么 WIN32 未定义

2、_WIN32，_WIN64

_WIN32 和 _WIN64，这两个比较特别，没有任何显式定义。在 Windows.h 里没有，在“项目属性-C/C++-预处理器-预处理器定义”下也没有。根据 MSDN，这是由编译器（ml.exe/ml64.exe）内部定义的。具体描述是

​ _WIN32：Defined for applications for Win32 and Win64. Always defined.
​ _WIN64：Defined for applications for Win64.

3、总结

WIN32宏 --只要包含了 Windows.h，那么 WIN32 常量是肯定定义了的，所以不能用于判断平台环境

_WIN32 --32位和64位程序都有，且总是定义的.

_WIN64 --只有64位程序才有

常用代码：

（1）判断是不是windows平台

#if _WIN32 || WIN32  //windows平台
...
#else 
...
#endif

（2）判断是不是64位环境还是32位

#ifdef _WIN64
 
#ifdef _DEBUG
#pragma comment(lib, "*x64d.lib")
#else
#pragma comment(lib, "*x64r.lib")
#endif
 
#else
 
#ifdef _DEBUG
#pragma comment(lib, "*x86d.lib")
#else
#pragma comment(lib, "*x86r.lib")
#endif
 
#endif

错误案例

#ifdef WIN32
 
#ifdef _DEBUG
#pragma comment(lib, "*x86d.lib")
#else
#pragma comment(lib, "*x86r.lib")
#endif
 
#else
 
#ifdef _DEBUG
#pragma comment(lib, "*x64d.lib")
#else
#pragma comment(lib, "*x64r.lib")
#endif
 
#endif