Limbajul C ofera o facilitate de extensie a limbajului cu ajutorul unui preprocesor
de macro-operatii simple. Folosirea liniilor de forma: v5y9yc
#define
#include este cea mai uzuala metoda pentru extensia limbajului, caracterul ’#’
(diez) indicind faptul ca aceste linii vor fi tratate de catre preprocesor.
Liniile precedate de caracterul ’#’ au o sintaxa independenta de
restul limbajului si pot aparea oriunde in fisierul sursa, avind
efect de la punctul de definitie pina la sfirsitul fisierului.
8.l. Inlocuirea simbolurilor; substitutii macro
O definitie de forma:
#define identificator sir-simboluri determina ca preprocesorul sa inlocuiasca toate aparitiile ulterioare
ale identificatorului cu sir-simboluri dat (sir-simboluri nu se termina cu ’;’
deoarece in urma substitutiei identificatorului cu acest sir ar aparea
prea multe caractere ’;’).
Sir-simboluri sau textul de inlocuire este arbitrar. In mod normal
el este tot restul liniei ce urmeaza dupa identificator. O definitie insa
poate fi continuata pe mai multe linii, introducind ca ultim caracter
in linia de continuat caracterul ’\’ (backslash).
Un identificator care este subiectul unei linii #define poate fi redefinit ulterior
in program printr-o alta linie #define. In acest caz, prima definitie
are efect numai pina la definitia urmatoare. Substitutiile nu se realizeaza
in cazul in care identificatorii sint incadrati intre
ghilimele. De exemplu fie definitia:
#define ALFA 1
Oriunde va aparea in programul sursa identificatorul ALFA el va fi inlocuit
cu constanta 1, cu exceptia unei situatii de forma: printf("ALFA");
in care se va tipari chiar textul ALFA si nu constanta 1, deoarece identificatorul
este incadrat intre ghilimele.
Aceasta facilitate este deosebit de valoroasa pentru definirea constantelor
simbolice ca in:
#define TABSIZE 100 int tabaTABSIZEi; deoarece intr-o eventuala modificare a dimensiunii tabelului tab se va
modifica doar o singura linie in fisierul sursa. O linie de forma:
#define identif(identif-1,..., identif-n) sir-simboluri
in care nu exista spatiu intre primul identificator si caracterul
’(’ este o definitie pentru o macro-operatie cu argumente, in
care textul de inlocuire (sir-simboluri) depinde de modul in care
se apeleaza macro-ul respectiv. Ca un exemplu sa definim o macro-operatie numita
max in felul urmator:
#define max(a,b) ((a)>(b) ? (a) : (b)) atunci linia dintr-un program sursa: x = max(p+q,r+s); va fi inlocuita cu: x = ((p+q)>(r+s) ? (p+q) : (r+s));
Aceasta macro-definitie furnizeaza o „functie maximum” care se expandeaza
in cod, in loc sa se realizeze un apel de functie. Acest macro va
servi pentru orice tip de date, nefiind nevoie de diferite tipuri de functii
maximum pentru diferite tipuri de date, asa cum este necesar in cazul
functiilor propriu-zise.
Daca se examineaza atent expandarea lui max se pot observa anumite probleme
ce pot genera erori, si anume: expresiile fiind evaluate de doua ori, in
cazul in care ele contin operatii ce genereaza efecte colaterale (apelurile
de functii, operatorii de incrementare) se pot obtine rezultate total eronate.
De asemenea, trebuie avuta mare grija la folosirea parantezelor pentru a face
sigura ordinea evaluarii dorite. De exemplu macro-operatia square(x) definita
prin:
#define square(x) x*x care se apeleaza in programul sursa sub forma: z = square(z+1); va produce un rezultat, altul decit cel scontat, datorita prioritatii
mai mari a operatorului * fata de cea a operatorului +.
8.2. Includerea fisierelor
O linie de forma:
#include "nume-fisier" realizeaza inlocuirea liniei respective cu intregul continut al
fisierului nume-fisier. Fisierul denumit este cautat in primul rind
in directorul fisierului sursa curent si apoi intr-o succesiune
de locuri standard, cum ar fi biblioteca I/O standard asociata compilatorului.
Alternativ, o linie de forma:
#include ?nume-fisier? cauta fisierul nume-fisier numai in biblioteca standard si nu in
directorul fisierului sursa.
Deseori, o linie sau mai multe linii, de una sau ambele forme apar la inceputul
fiecarui fisier sursa pentru a include definitii comune (prin declaratii #define
si declaratii externe pentru variabilele globale).
Facilitatea de includere a unor fisiere intr-un text sursa este deosebit
de utila pentru gruparea declaratiilor unui program mare. Ea va asigura faptul
ca toate fisierele sursa vor primi aceleasi definitii si declaratii de variabile,
in felul acesta eliminindu-se un tip particular de erori. Daca se
modifica un fisier inclus printr-o linie #include, toate fisierele care depind
de el trebuie recompilate.
8.3. Compilarea conditionata
O linie de control a compilatorului de forma:
#if expresie-constanta verifica daca expresia constanta este evaluata la o valoare diferita de zero.
O linie de control de forma:
#ifdef identificator verifica daca identificatorul a fost subiectul unei linii de control de forma
#define.
O linie de control de forma:
#ifndef identificator verifica daca identificatorul este nedefinit in preprocesor.
Toate cele trei forme de linii de control precedente pot fi urmate de un numar
arbitrar de linii care, eventual, pot sa contina o linie de control forma:
#else si apoi de o linie de control de forma:
#endif
Daca conditia supusa verificarii este adevarata, atunci orice linie intre
#else si #endif este ignorata. Daca conditia este falsa atunci toate liniile
intre testul de verificare si un #else sau in lipsa unui #else pina
la #endif sint ignorate.
Toate aceste constructii pot fi imbricate.
8.4. Utilizarea dirctivelor de compilare
Prezentam in continuare un exemplu didactic de utilizare a directivelor
de compilare in dezvoltarea unor proiecte.
Se citeste de la tastatura o pereche de numere naturale p si q. Sa se determine
daca fiecare din cele doua numere este prim sau nu, si sa se calculeze cel mai
mare divizor comun.
Sa rezolvam aceasta problema folosind doua fisiere sursa. Primul contine functia
main si apeleaza doua functii: eprim si cmmdc. Al doilea fitier implementeaza
cele doua functii.
Prezentam mai intii un fisier header (numere.h) care contine definitiile
celor doua functii.
#ifndef _Numere_H
#define _Numere_H unsigned eprim(unsigned n); unsigned cmmdc(unsigned p, unsigned q);
#endif
Fisierul sursa princ.c este foarte scurt.
#include <stdio.h>
#include "numere.h" static void citire(unsigned *n) A scanf("%u",n); if (eprim(*n)) printf("%u e prim\n",*n); else printf("%u nu e prim\n",*n);
S int main() A unsigned p,q,k; citire(&p); citire(&q); k=cmmdc(p,q); printf("Cmmdc: %u\n",k); return 0;
S
Fisierul sursa numere.c este prezentat in continuare.
#include "numere.h" unsigned eprim(unsigned n) A unsigned i,a,r; if (n==0) return 0; if (n<4) return 1; if ((n&1)==0) return 0; for (i=3; ; i+=2) A r=n%i; if (r==0) return 0; a=n/i; if (a<=i) return 1;
S
S unsigned cmmdc(unsigned p, unsigned q) A
while ((p>0) && (q>0)) if (p>q) p%=q; else q%=p; if (p==0) return q; else return p;
S
Pentru a obtine un program executabil din aceste doua fisiere se poate utiliza
o singura comanda de compilare:
Cc princ.c numere.c optiuni-de-compilare unde Cc este numele compilatorului folosit (exemplu: bcc, gcc). Optiunile de
compilare (atunci cind sint necesare) sint specifice mediului
de programare folosit.
Proiectele -; programe de dimensiuni mari -; sint compuse de
cele mai multe ori din module care se elaboreaza si se pun la punct separat.
Uneori pot fi identificate functii care prezinta un interes general mai mare,
si care pot fi utilizate in elaborarea unor tipuri de aplicatii foarte
diverse. Acestea sint dezvoltate separat si, dupa ce au fost puse la punct
in totalitate, se depun intr-o biblioteca de functii in format
obiect. In momentul in care acestea sint incluse in
proiecte nu se mai pierde timp cu compilarea modulelor sursa. In schimb
modulele care le apeleaza au nevoie de modul cum sint descrise aceste
functii, si acesta se pastreaza in fisiere header.