天高海阔逍遥一鸥

     在很多程序中，每个源文件都存在一些相同的部分，比如要包括相同的一些头文件，而且这些头文件可能很长。如果用普通的方法编译这些源文件，对这些头文件在每个源文件中的出现都要重新编译，作了很多重复工作。如果将这些头文件专门进行编译，并把结果存储起来，然后在编译包含这些头文件的源文件时，使用上述结果替代头文件在源文件中的出现，就可以大大减少工作量。VC++提供的“预编译头文件”机制就支持这一功能。

所谓的预编译头就是把一个工程中的一部分代码，预先编译好放在一个文件里（通常是以.pch为扩展名的），这个文件就称为预编译头文件。这些预先编译好的代码可以是任何的c/c++代码，甚至是inline函数，但是必须是稳定的，在工程的开发过程中不会被经常改变。如果这些代码被修改，则需要重新编译生成预编译头文件。注意生成预编译头文件是很耗时的。同时预编译头文件通常很大，及时清理那些没有用的预编译头文件。

也许你会问：现在的编译器都有time stamp的功能，编译器在编译整个工程的时候，它只会编译那些经过修改的文件，而不会去编译那些从上次编译过，到现在没有被修改过的文件。那么为什么还要预编译头文件呢？答案是，我们知道编译器是以文件为单位进行编译的，一个文件经过修改后，会重新编译整个文件，当然在这个文件里包含的所有头文件中的东西都要重新处理一遍。

一、常用的预处理功能：
    预处理器的主要作用就是把通过预处理的内建功能对一个资源进行等价替换，最常见的预处理有：文件包含，条件编译、布局控制和宏替换4种。
    文件包含：#include 是一种最为常见的预处理，主要是做为文件的引用组合源程序正文。
    条件编译：#if,#ifndef,#ifdef,#endif,#undef等也是比较常见的预处理，主要是进行编译时进行有选择的挑选，注释掉一些指定的代码，以达到版本控制、防止对文件重复包含的功能。
    布局控制：#progma，这也是我们应用预处理的一个重要方面，主要功能是为编译程序提供非常规的控制流信息。
    宏替换： #define，这是最常见的用法，它可以定义符号常量、函数功能、重新命名、字符串的拼接等各种功能。
     

二、 预处理指令：
  预处理指令的格式如下：
    # directive tokens
    #符号应该是这一行的第一个非空字符，一般我们把它放在起始位置。如果指令一行放不下，可以通过\进行控制，例如：
    #define Error   if(error) exit(1)    等价于
    #define Error \
            if(error) exit(1)
    不过我们为了美化起见，一般都不怎么这么用，更常见的方式如下：
    # ifdef __BORLANDC__
            if_true<(is_convertible<Value,named_template_param_base>::value)>::
            template then<make_named_arg, make_key_value>::type Make;
    # else
            enum { is_named = is_named_parameter<Value>::value };
            typedef typename if_true<(is_named)>::template
            then<make_named_arg, make_key_value>::type Make;
    # endif
    下面我们看一下常见的预处理指令：
    #define          宏定义
    #undef           未定义宏
    #include         文本包含
    #ifdef           如果宏被定义就进行编译
    #ifndef          如果宏未被定义就进行编译
    #endif           结束编译块的控制
    #if              表达式非零就对代码进行编译
    #else            作为其他预处理的剩余选项进行编译
    #elif            这是一种#else和#if的组合选项
    #line            改变当前的行数和文件名称
    #error           输出一个错误信息
    #pragma          为编译程序提供非常规的控制流信息
    下面我们对这些预处理进行一一的说明，考虑到宏的重要性和繁琐性，我们把它放到最后讲。

三、 文件包含指令：

    这种预处理使用方式是最为常见的，平时我们编写程序都会用到，最常见的用法是：
    #include <iostream>                         file://标准库头文件
    #include <iostream.h>                       file://旧式的标准库头文件
    #include "IO.h"                             file://用户自定义的头文件
    #include "../file.h"    file://UNIX下的父目录下的头文件
    #include "/usr/local/file.h"   file://UNIX下的完整路径
    #include "..\file.h"    file://Dos下的父目录下的头文件
    #include "\usr\local\file.h"   file://Dos下的完整路径
    这里面有2个地方要注意：
    1、我们用<iostream>还是<iostream.h>?
       我们主张使用<iostream>，而不是<iostream.h>,为什么呢？我想你可能还记得我曾经给出过几点理由，这里我大致的说一下：
       首先，.h格式的头文件早在98年9月份就被标准委员会抛弃了，我们应该紧跟标准，以适合时代的发展。
       其次，iostream.h只支持窄字符集，iostream则支持窄/宽字符集。
       还有，标准对iostream作了很多的改动，接口和实现都有了变化。
       最后，iostream组件全部放入namespace std中，防止了名字污染。
2、<io.h>和"io.h"的区别？
       其实他们唯一的区别就是搜索路径不同：
       对于#include <io.h> ，编译器从标准库路径开始搜索
       对于#include "io.h" ，编译器从用户的工作路径开始搜索

四、 编译控制指令

    这些指令的主要目的是进行编译时进行有选择的挑选，注释掉一些指定的代码，以达到版本控制、防止对文件重复包含的功能。
    使用格式，如下：
    1、
      #ifdef identifier
              your code
      #endif
      如果identifier为一个定义了的符号，your code就会被编译，否则剔除
    2、
      #ifndef identifier
              your code
      #endif
      如果identifier为一个未定义的符号，your code就会被编译，否则剔除
    3、
      #if expression
           your code
      #endif
      如果expression非零，your code就会被编译，否则剔除
    4、
      #ifdef identifier
             your code1
      #else
             your code2
      #endif
      如果identifier为一个定义了的符号，your code1就会被编译，否则your code2就会被编译
    5、
      #if   expressin1
            your code1
      #elif expression2
            your code2
      #else
            your code3
      #enif
      如果epression1非零，就编译your code1，否则，如果expression2非零，就编译your code2，否则，就编译your code3

其他预编译指令

    除了上面我们说的集中常用的编译指令，还有3种不太常见的编译指令：#line、#error、#pragma，我们接下来就简单的谈一下。
    #line的语法如下：
      #line number filename
    例如：#line 30 a.h     其中，文件名a.h可以省略不写。
    这条指令可以改变当前的行号和文件名，例如上面的这条预处理指令就可以改变当前的行号为30，文件名是a.h。初看起来似乎没有什么用，不过，他还是有点用的，那就是用在编译器的编写中，我们知道编译器对C++源码编译过程中会产生一些中间文件，通过这条指令，可以保证文件名是固定的，不会被这些中间文件代替，有利于进行分析。
    #error语法如下：
        #error info
    例如：#ifndef UNIX
             #error This software requires the UNIX OS.
           #endif
    这条指令主要是给出错误信息，上面的这个例子就是，如果没有在UNIX环境下，就会输出This software requires the UNIX OS.然后诱发编译器终止。所以总的来说，这条指令的目的就是在程序崩溃之前能够给出一定的信息。
    #porgma 指令较复杂，可参见文章《#progma 详细解释》

预定义标识符

    为了处理一些有用的信息，预处理定义了一些预处理标识符，虽然各种编译器的预处理标识符不尽相同，但是他们都会处理下面的4种：
    __FILE__ 正在编译的文件的名字
    __LINE__ 正在编译的文件的行号
    __DATE__ 编译时刻的日期字符串，例如： "25 Dec 2000"
    __TIME__ 编译时刻的时间字符串，例如： "12:30:55"
    例如：cout<<"The file is :"<<__FILE__"<<"! The lines is:"<<__LINE__<<endl;