C/Compilatore e precompilatore/Direttive

Il precompilatore può eseguire diverse istruzioni.

Le direttive

Le direttive sono delle istruzioni al precompilatore e dipendono dal compilatore stesso, per cui è consigliabile consultarne la documentazione.

Le direttive non finiscono con il punto e virgola ma con la fin di riga.

Ecco le direttive:

#define

La direttiva #define serve per definire macro. Sintassi:

 #define nomemacro testomacro

Il testo può essere una costante o un'espressione, anche parametrizzata:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
#define NUM 10
#define EXPR(a) (a)==6 ? 6 : 0
	
	printf("%d\n", NUM);
	printf("%d\n", EXPR(7));
return 0;
}

Abbiamo trattato l'operatore ? qui.

#if, #else, #elif ed #endif

Queste direttive servono per la compilazione condizionale. Il loro uso è del tutto analogo a quello dell'istruzione if, ma con una sostanziale differenza: mentre in una normale istruzione if la condizione viene valutata a tempo di esecuzione per decidere quale gruppo di istruzioni eseguire, la direttiva #if seleziona a tempo di compilazione quale gruppo di istruzioni debba essere compilato, mentre le istruzioni scartate vengono completamente rimosse e, ai fini del codice eseguibile prodotto, è come non fossero esistite.

Come conseguenza immediata, le espressioni lecite in una direttiva #if sono solo ed esclusivamente quelle valutabili interamente a tempo di compilazione.

Una forma particolare di direttiva #if è la #ifdef e la sua corrispondente negata #ifndef, che restituiscono un valore di verità rispettivamente vero e falso se la macro fornita come parametro è stata precedentemente definita.

Esempio:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
#define NUM 10
#define EXPR(a) (a)==6 ? 6 : 0

#ifdef NUM	// vera: NUM è stato precedentemente definito
#if NUM==10	// vera
	printf("NUM è uguale a 10.\n");
#if EXPR(6)	// vera: per un valore pari a 6 del parametro, l'espressione restituisce 6
		printf("EXPR ha dato un risultato! %d\n", EXPR(6));
#else
		printf("EXPR non ha dato alcun risultato!\n");
#endif
#elif NUM<10	// falsa
		printf("NUM è minore di 10: %d\n", NUM);
#else
		printf("NUM è maggiore di 10: %d\n", NUM);
#endif
#else
		printf("NUM non è definito.\n");
#endif
return 0;
}

Tale codice, una volta elaborato dal preprocessore, è equivalente al seguente:

/*... trascrizione completa dei file stdio.h e stdlib.h...*/

int main(void)
{
	printf("NUM è uguale a 10.\n");
		printf("EXPR ha dato un risultato! %d\n", (6)==6 ? 6 : 0);
return 0;
}

Si noti che il preprocessore sostituisce ogni occorrenza delle macro con il loro testo equivalente.

#include

La direttiva #include è molto importante: permette di includere un file C in un altro. La sua sintassi è la seguente:

 #include <nomefile.h>
 #include "nomefile.h"

Qual è la differenza fra parentesi angolari e virgolette? Dipende dal compilatore, ma solitamente con le parentesi angolari il linker cerca nelle directory della libreria standard, mentre con le virgolette si cerca il file prima all'interno della directory corrente e poi all'interno delle directory della libreria standard.

#line

La direttiva #line permette di alterare il contenuto delle macro __LINE__ e __FILE__. Essa non salta ad un altro punto del programma; modifica semplicemente queste macro.

La sintassi è:

 #line numerolinea "nomefile"

Esempio:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#line 70 "prova.c"

int main(void) //linea 71
{ //Linea 72
	printf("Linea: %d; File: %s\n", __LINE__, __FILE__); //Linea 73
 return 0;
}

Il file è opzionale.

#pragma

La direttiva #pragma serve per inviare particolari istruzioni al compilatore. Le opzioni disponibili variano da compilatore a compilatore, per cui è consigliabile consultarne la documentazione.

#undef

La direttiva #undef serve per cancellare delle macro definite in precedenza con #define. Sintassi:

 #undef macro

Esempio:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
#define NUM 10
	printf("NUM: %d\n", NUM);
#undef NUM
return 0;
}

Operatori

Il preprocessore accetta anche degli speciali operatori:

L'operatore #

Questo operatore serve per trasformare una sequenza di caratteri in stringa all'interno di una macro.

Esempio:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
#define str(s) # s
	printf(str(Il C mi piace molto.));
 return 0;
}

L'operatore ##

Questo operatore si chiama operatore di concatenamento. Esempio:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
#define cat(x,y) x ## y
	int cd=10;
	printf("%d\n", cat(c,d));
 return 0;
}

Questo programma stamperà il numero 10.

L'operatore defined

Questo operatore restituisce vero se la macro che lo segue è definita.

#ifdef MIA_MACRO
        puts("mio messaggio");
#endif
/* Queste tre righe si possono scrivere anche così */
#if defined MIA_MACRO
        puts("mio messaggio");
#endif

È utile quando si vogliono usare gli operatori logici o per rimediare alla mancanza di una direttiva #elifdef

#if defined MACRO_A
        puts("aaa");
#elif defined MACRO_B
        puts("bbb");
#elif defined MACRO_C && defined MACRO_D
        puts("ccc");
#else
        puts("eee");
#endif

Le macro

Il linguaggio C definisce anche delle macro:

__DATE__

La macro __DATE__ contiene la data della compilazione nel formato mese/giorno/anno.

__FILE__

La macro __FILE__ contiene il nome del file correntemente in compilazione. Può essere modificata con la direttiva #line.

__LINE__

La macro __LINE__ contiene il numero della linea correntemente in compilazione. Può essere modificata con la direttiva #line.

__TIME__

La macro __TIME__ contiene l'ora della compilazione nel formato ore:minuti:secondi.

__STDC__

Il contenuto della macro __STDC__ varia da compilatore a compilatore. Solitamente, se essa è definita, il compilatore accetterà soltanto codice C standard.