C 和 Object-C中的 #ifdef #ifndef

很多宏是为了进行条件编译。一般情况下，源程序中所有的行都参加编译。但是有时希望对其中一部分内容只在满足一定条件才进行编译，也就是对一部分内容指定编译的条件，这就是“条件编译”。有时，希望当满足某条件时对一组语句进行编译，而当条件不满足时则编译另一组语句。

一、条件编译

条件编译就是在编译之前预处理器根据预处理指令判断对应的条件，如果条件满足就将对应的代码编译进去，否则代码就根本不进入编译环节（相当于根本就没有这段代码）。

常用的条件编译函数：

1、#if 编译预处理中的条件命令, 相当于C语法中的if语句，如果if后判断为真则执行if后面的代码块

2、#ifdef 判断某个宏是否被定义, 若已定义, 执行随后的语句-注意只会判断该宏是否定义，而不会具体判断语句的正确性

3、#ifndef 与#ifdef相反, 判断某个宏是否未被定义

4、#elif 若#if, #ifdef, #ifndef或前面的#elif条件不满足, 则执行#elif之后的语句, 相当于C语法中的else-if

6、#else 与#if, #ifdef, #ifndef对应, 若这些条件不满足, 则执行#else之后的语句, 相当于C语法中的else

7、#endif #if, #ifdef, #ifndef这些条件命令的结束标志.

8、#if 与 #ifdef 的区别：#if是判断后面的条件语句是否成立，#ifdef是判断某个宏是否被定义过。要区分开！

条件编译命令最常见的形式为：

#ifdef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif 

它的作用是：当标识符已经被定义过(一般是用#define命令定义)，则对程序段1进行编译，否则编译程序段2。 
    其中#else部分也可以没有，即：

#ifdef
程序段1
#denif 

这里的“程序段”可以是语句组，也可以是命令行。这种条件编译可以提高C源程序的通用性。如果一个C源程序在不同计算机系统上系统上运行，而不同的计算机又有一定的差异。例如，我们有一个数据类型，在Windows平台中，应该使用long类型表示，而在其他平台应该使用float表示，这样往往需要对源程序作必要的修改，这就降低了程序的通用性。可以用以下的条件编译：

#ifdef WINDOWS
#define MYTYPE long
#else
#define MYTYPE float
#endif    

如果在Windows上编译程序，则可以在程序的开始加上

#define WINDOWS 

这样则编译下面的命令行：

#define MYTYPE long 

如果在这组条件编译命令之前曾出现以下命令行：

#define WINDOWS 0 

则预编译后程序中的MYTYPE都用float代替。这样，源程序可以不必作任何修改就可以用于不同类型的计算机系统。当然以上介绍的只是一种简单的情况，可以根据此思路设计出其它的条件编译。

例如，在调试程序时，常常希望输出一些所需的信息，而在调试完成后不再输出这些信息。可以在源程序中插入以下的条件编译段：

#ifdef DEBUG
print ("device_open(%p)\n", file);
#endif 

如果在它的前面有以下命令行：

#define DEBUG 

则在程序运行时输出file指针的值，以便调试分析。调试完成后只需将这个define命令行删除即可。有人可能觉得不用条件编译也可达此目的，即在调试时加一批printf语句，调试后一一将printf语句删除去。的确，这是可以的。但是，当调试时加的printf语句比较多时，修改的工作量是很大的。用条件编译，则不必一一删改printf语句，只需删除前面的一条“#define DEBUG”命令即可，这时所有的用DEBUG作标识符的条件编译段都使其中的printf语句不起作用，即起统一控制的作用，如同一个“开关”一样。

有时也采用下面的形式：

#ifndef 标识符
程序段1
#else
程序段2
#endif 

只是第一行与第一种形式不同：将“ifdef”改为“ifndef”。它的作用是：若标识符未被定义则编译程序段1，否则编译程序段2。这种形式与第一种形式的作用相反。 
以上两种形式用法差不多，根据需要任选一种，视方便而定。

还有一种形式，就是#if后面的是一个表达式，而不是一个简单的标识符：

#if 表达式
程序段1
#else
程序段2
#endif 

它的作用是：当指定的表达式值为真（非零）时就编译程序段1，否则编译程序段2。可以事先给定一定条件，使程序在不同的条件下执行不同的功能。

例如：输入一行字母字符，根据需要设置条件编译，使之能将字母全改为大写输出，或全改为小写字母输出。

    #define LETTER 1
    main()
    {
        char str[]="C Language",c;
        int i="";
        while((c=str[i])!='\0'){
        　　i++;
        　　#if LETTER
            if(c>='a'&&c<='z') c="c-32";
        　　#else
            if(c>='A'&&c<='Z') c="c"+;
        　　#endif
        　　printf("%c",c);
        }
    }          

则在预处理时，对第二个if语句进行编译处理，使大写字母变成小写字母（大写字母与相应的小写字母的ASCII代码差32）。此时运行情况为：  c language 
有人会问：不用条件编译命令而直接用if语句也能达到要求，用条件编译命令有什么好处呢？的确，此问题完全可以不用条件编译处理，但那样做目标程序长（因为所有语句都编译），而采用条件编译，可以减少被编译的语句，从而减少目标的长度。当条件编译段比较多时，目标程序长度可以大大减少。

运行结果为：C LANGUAGE 

现在先定义LETTER为1，这样在预处理条件编译命令时，由于LETTER为真（非零），则对第一个if语句进行编译，运行时使小写字母变大写。如果将程序第一行改为：  

#define LETTER 0 

iOS常用的系统参数宏：

// 判断是否是真机
#if TARGET_OS_IPHONE // 在这里一定不能使用#ifdef，因为TARGET_OS_IPHONE无论在真机还是模拟器情况下都存在只不过 模拟器时值为0
#else
#endif
// 判断是否是模拟器
#if TARGET_OS_SIMULATOR // 同上。"TARGET_IPHONE_SIMULATOR"已经废弃
#else
#endif
// 判断手机系统版本
#if __IPHONE_OS_VERSION_MAX_ALLOWED >= __IPHONE_9_0
#else
#endif
// 规定只能在ios系统下运行
#ifdef __IPHONE_OS_VERSION_MIN_REQUIRED
    // 规定运行支持的最小版本
    #if __IPHONE_OS_VERSION_MIN_REQUIRED < __IPHONE_7_0
    #else
    #endif
#endif
// 可以参照Availability.h 文件  文件路径 /Applications/Xcode8.1.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneOS.platform/Developer/SDKs/iPhoneOS.sdk/usr/include 不同Xcode版本路径略有差异
/**
 #define __IPHONE_2_0      20000
 #define __IPHONE_2_1      20100
 #define __IPHONE_2_2      20200
 #define __IPHONE_3_0      30000
 #define __IPHONE_3_1      30100
 #define __IPHONE_3_2      30200
 #define __IPHONE_4_0      40000
 #define __IPHONE_4_1      40100
 #define __IPHONE_4_2      40200
 #define __IPHONE_4_3      40300
 #define __IPHONE_5_0      50000
 #define __IPHONE_5_1      50100
 #define __IPHONE_6_0      60000
 #define __IPHONE_6_1      60100
 #define __IPHONE_7_0      70000
 #define __IPHONE_7_1      70100
 #define __IPHONE_8_0      80000
 #define __IPHONE_8_1      80100
 #define __IPHONE_8_2      80200
 #define __IPHONE_8_3      80300
 #define __IPHONE_8_4      80400
 #define __IPHONE_9_0      90000
 #define __IPHONE_9_1      90100
 #define __IPHONE_9_2      90200
 #define __IPHONE_9_3      90300
 #define __IPHONE_10_0    100000
 #define __IPHONE_10_1    100100
*/

二、文件包含中使用

C语言下一般使用 #include, OC中一般使用#import ,它们的区别是：在使用#include的时候要注意处理重复引用，#import大部分功能和#include是一样的,但是他处理了重复引用的问题,我们在引用文件的时候不用再去自己进行重复引用处理。OC中还有一个引用声明 @class主要是用于声明一个类,告诉编译器它后面的名字是一个类的名字,而这个类的定义实现是暂时不用知道的。一般来说,在interface中(.h文件)引用一个类,就用@class,它会把这个类作为一个类型来使用,而在实现这个interface的文件中,如果需要引用这个类的实体变量或者方法之类的,还是需要import这个在@class中声明的类。

头文件的中的 #ifndef，这是一个很关键的东西。比如你有两个C文件，这两个C文件都include了同一个头文件。而编译时，这两个C文件要一同编译成一个可运行文件，于是问题来了，大量的声明冲突。

还是把头文件的内容都放在#ifndef和#endif中吧。不管你的头文件会不会被多个文件引用，你都要加上这个。一般格式是这样的：

#ifndef <标识>
#define <标识>
......
......
#endif

<标识>在理论上来说可以是自由命名的，但每个头文件的这个“标识”都应该是唯一的。标识的命名规则一般是头文件名全大写，前后加下划线，并把文件名中的“.”也变成下划线，如：stdio.h

#ifndef _STDIO_H_
#define _STDIO_H_
......
#endif

2.在#ifndef中定义变量出现的问题（一般不定义在#ifndef中）。

#ifndef AAA
#define AAA
...
int i;
...
#endif

里面有一个变量定义
在vc中链接时就出现了i重复定义的错误，而在c中成功编译。

结论：

(1).当你第一个使用这个头的.cpp文件生成.obj的时候，int i 在里面定义了，当另外一个使用这个的.cpp再次[单独]生成.obj的时候，int i 又被定义然后两个obj被另外一个.cpp也include 这个头的，连接在一起，就会出现重复定义.

(2).把源程序文件扩展名改成.c后，VC按照C语言的语法对源程序进行编译，而不是C++。在C语言中，若是遇到多个int i，则自动认为其中一个是定义，其他的是声明。

(3).C语言和C++语言连接结果不同，可能（猜测）时在进行编译的时候，C++语言将全局 变量默认为强符号，所以连接出错。C语言则依照是否初始化进行强弱的判断的。（参考）

解决方法：

(1).把源程序文件扩展名改成.c。

(2).推荐解决方案：.h中只声明 extern int i; 在.cpp中定义

#ifndef __X_H__
#define __X_H__
extern int i;
#endif //__X_H__
int i;

注意问题：

(1).变量一般不要定义在.h文件中。

三、定义宏

1、经常用的宏

// 是否高清屏
#define isRetina ([UIScreen instancesRespondToSelector:@selector(currentMode)] ? CGSizeEqualToSize(CGSizeMake(640, 960), [[UIScreen mainScreen] currentMode].size) : NO)
// 是否模拟器
#define isSimulator (NSNotFound != [[[UIDevice currentDevice] model] rangeOfString:@"Simulator"].location)
// 是否iPad
#define isPad (UI_USER_INTERFACE_IDIOM() == UIUserInterfaceIdiomPad)
// 是否iPad

2、基本的使用：

//定义π值 3.1415926
#define PI 3.1415926
//则在程序用可以如下使用
double i=*PI*;
//效果相当于  double i=2*3.1415926*3;  

//预处理命令可以定义任何符合格式的形式，例如判断年份是否闰年
#define  IS_LEAP_YEAR  year%4==0&&year%100!=0||year%400==0
//使用时则可以直接
if(IS_LEAP_YEAR)  

//或者可以定义一个参数
#define  IS_LEAP_YEAR(y)  y%4==0&&y%100!=0||y%400==0
//使用时则可以直接
int ys=;
if(IS_LEAP_YEAR(ys))     

//通常预处理程序定义在一行 如果好分行 比如说太长需要换行  需要使用“/”符号 表示还有下一行，多行分列也是如此，例：
#Define  IS_LEAP_YEAR  year%==&&year%!=/
           ||year%==  
 
//宏定义参数后边放一个# 那么在调用该宏时，预处理程序将根据宏参数创建C风格的常量字符串 例：
#define STR(x) # x
//将会使得 随后调用的    

NSLOG(STR(Programming in Objective-c./n));
//显示结果为 Programming in Objective-c./n

3、关于#与##的操作符：

<1>.宏定义中字符串化操作符#：

#的功能是将其后面的宏参数进行字符串化操作，意思就是对它所应用的宏变量通过替换后在其左右各加上一个双引号。例如

#define WARN_IF(EXPR)\
do {\
if (EXPR)\
fprintf(stderr, "Warning: " #EXPR "\n");\
} while()

上面代码中的反斜线\主要用来转译换行符，即屏蔽换行符。

那么如下的代码调用：
WARN_IF(divider == );

将被解析为：
do {\
if (divider == )\
fprintf(stderr, "Warning: " "divider == 0" "\n");\

注意能够字符串化操作的必须是宏参数，不是随随便便的某个子串（token）都行的。

<2>.宏定义中的连接符##：

连接符##用来将两个token连接为一个token，但它不可以位于第一个token之前or最后一个token之后。注意这里连接的对象只要是token就行，而不一定是宏参数,但是##又必须位于宏定义中才有效，因其为编译期概念（比较绕）。

#define LINK_MULTIPLE(a, b, c, d) a##_##b##_##c##_##d
typedef struct _record_type LINK_MULTIPLE(name, company, position, salary);
/*
* 上面的代码将被替换为
* typedef struct _record_type name_company_position_salary;
*/

又如下面的例子：
#define PARSER(N) printf("token" #N " = %d\n", token##N)

int token64 = ;

如下调用宏：
PARSER();

将被解析为：
printf("token" "" " = %d\n", token64);

在obj-c中，如果我有如下定义：
#define _X(A, B) (A#B)
#define _XX(A, B) _X([NSString stringWithFormat:@"%@_c", A], B)

gcc将报错！
正确的写法为：
#define _XX(A, B) _X(([NSString stringWithFormat:@"%@_c", A]), B)

4、再来个宏定义 object-c 单例

#define GTMOBJECT_SINGLETON_BOILERPLATE(_object_name_, _shared_obj_name_)
static _object_name_ *z##_shared_obj_name_ = nil;
+ (_object_name_ *)_shared_obj_name_ {
@synchronized(self) {
if (z##_shared_obj_name_ == nil) {
/* Note that ‘self’ may not be the same as _object_name_ */
/* first assignment done in allocWithZone but we must reassign in case init fails */
z##_shared_obj_name_ = [[self alloc] init];
_GTMDevAssert((z##_shared_obj_name_ != nil), @”didn’t catch singleton allocation”);
}
}
return z##_shared_obj_name_;
}                                                 

+ (id)allocWithZone:(NSZone *)zone {
@synchronized(self) {
if (z##_shared_obj_name_ == nil) {
z##_shared_obj_name_ = [super allocWithZone:zone];
return z##_shared_obj_name_;
}
}                                               

/* We can’t return the shared instance, because it’s been init’d */
_GTMDevAssert(NO, @”use the singleton API, not alloc+init”);
return nil;
}                                                 

- (id)retain {
return self;
}                                                 

- (NSUInteger)retainCount {
return NSUIntegerMax;
}                                                 

- (void)release {
}                                                 

- (id)autorelease {
return self;
}                                                 

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
return self;
}

5、参照C语言的预处理命令简介 ：

#define              定义一个预处理宏

#undef               取消宏的定义

#include            包含文件命令

#include_next   与#include相似, 但它有着特殊的用途

#if                      编译预处理中的条件命令, 相当于C语法中的if语句

#ifdef                判断某个宏是否被定义, 若已定义, 执行随后的语句

#ifndef             与#ifdef相反, 判断某个宏是否未被定义

#elif                  若#if, #ifdef, #ifndef或前面的#elif条件不满足, 则执行#elif之后的语句, 相当于C语法中的else-if

#else                与#if, #ifdef, #ifndef对应, 若这些条件不满足, 则执行#else之后的语句, 相当于C语法中的else

#endif              #if, #ifdef, #ifndef这些条件命令的结束标志.

defined            与#if, #elif配合使用, 判断某个宏是否被定义

#line                标志该语句所在的行号

#                      将宏参数替代为以参数值为内容的字符窜常量

##                   将两个相邻的标记(token)连接为一个单独的标记

#pragma        说明编译器信息#warning       显示编译警告信息

#error            显示编译错误信息

6, 预定义宏

标准C中定义了一些对象宏, 这些宏的名称以"__"开头和结尾, 并且都是大写字符. 这些预定义宏可以被#undef, 也可以被重定义.

下面列出一些标准C中常见的预定义对象宏(其中也包含gcc自己定义的一些预定义宏:
__LINE__             当前语句所在的行号, 以10进制整数标注.
__FILE__             当前源文件的文件名, 以字符串常量标注.
__DATE__            程序被编译的日期, 以"Mmm dd yyyy"格式的字符串标注.
__TIME__            程序被编译的时间, 以"hh:mm:ss"格式的字符串标注, 该时间由asctime返回.

__STDC__            如果当前编译器符合ISO标准, 那么该宏的值为1
__STDC_VERSION__    如果当前编译器符合C89, 那么它被定义为199409L, 如果符合C99, 那么被定义为199901L. 
                          我用gcc, 如果不指定-std=c99, 其他情况都给出__STDC_VERSION__未定义的错误信息, 咋回事呢?
__STDC_HOSTED__        如果当前系统是"本地系统(hosted)", 那么它被定义为1. 本地系统表示当前系统拥有完整的标准C库.

gcc定义的预定义宏:
__OPTMIZE__            如果编译过程中使用了优化, 那么该宏被定义为1.
__OPTMIZE_SIZE__    同上, 但仅在优化是针对代码大小而非速度时才被定义为1.
__VERSION__            显示所用gcc的版本号.
可参考"GCC the complete reference".
要想看到gcc所定义的所有预定义宏, 可以运行: $ cpp -dM /dev/null