preprocess (1238886)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

PREPROCESSМинимум о препроцессоре. Предостережения о вреде егочрезмерного использованияК. Владимиров, Intel, 2019mail-to: konstantin.vladimirov@gmail.comПрепроцессор•Трансляция программы включает несколько фаз преобразований исходноготекста, предшествующих синтаксическому разбору•Отдельная программа, выполняющая эти фазы и только их называетсяпрепроцессором•Любой компилятор можно запустить в режиме препроцессора, для gcc и clangэто опция -E•Программист может управлять препроцессором с помощью его директивобычно начинающихся с хештега #, исключённого из синтаксиса языка.•Далее будут рассмотрены некоторые применения препроцессораУсловное исключение кода•Некоторый код можно внести под опцию компиляции с помощью #if•Такие опции подаются в gcc/clang через -D#if defined(ENABLE_CHECKS)int check_cfg () {// тут некий осмысленный код}#elseint check_cfg () { return 0; }#endifУсловное исключение кода#if !defined(CHECK_LEVEL)#define CHECK_LEVEL 0#endif#if (CHECK_LEVEL > 0)int check_cfg () {printf("%d\n", CHECK_LEVEL);}#elseint check_cfg () { return 0; }#endifУсловное исключение кода#if !defined(CHECK_LEVEL)#define CHECK_LEVEL 0#endifИнтересный факт:#if (CHECK_LEVEL > 0)> g++ -DCHECK_LEVEL checks.ccint check_cfg () {printf("%d\n", CHECK_LEVEL);}> a.exe#elseПри этом CHECK_LEVEL можетпринимать только целые значениябольшие или равные нулю.int check_cfg () { return 0; }#endifCHECK_LEVEL без параметров это 11Обсуждение•Как безусловно исключить некий участок кода, который хочется оставить набудущее?Обсуждение•Как безусловно исключить некий участок кода, который хочется оставить набудущее?// TODO: implement check_cfg later#if 0int res = check_cfg();#endif•Варианты с "закомментировать" выглядят гораздо хуже.

Лучше оставитькомментарии для комментариев (т. е. текста)// TODO: implement check_cfg later// int res = check_cfgМодульная структура•Программа транслируется раздельно. Единица трансляции в C++ это файл.•В каждой единице трансляции могут встречаться объявления и определения(функций, переменных, классов, etc.)// fact.cint fact (int x) { // определениеreturn (x > 2) ? x * fact(x - 1) : x;}// main.cint fact(int); // объявлениеint main () { printf("%d\n", fact(5)); } // использованиеМодульная структура•Программа транслируется раздельно. Единица трансляции в C++ это файл.•В каждой единице трансляции могут встречаться объявления и определения(функций, переменных, классов, etc.)•Часто файлы кода распространяются с готовыми заголовочными файлами// fact.hint fact (int x); // объявление// main.c#include "fact.h"int main () { printf("%d\n", fact(5)); } // использованиеОбсуждение•Самая простая программа:#include <stdio.h>int main () { printf("%s\n", "Hello"); }•Как вы думаете сколько в ней окажется строк после препроцессирования?Обсуждение•Самая простая программа:#include <stdio.h>int main () { printf("%s\n", "Hello"); }•Как вы думаете сколько в ней окажется строк после препроцессирования?•В моей реализации:gcc 888 loc, 54155 bytes• clang 4297 loc, 128248 bytes••Речь о десятках килобайт текстаСтражи включения•Разумеется с таким эффектом не хочется включать файлы лишний раз// fact.h#ifndef FACT_GUARD__#define FACT_GUARD__int fact (int);#endif•Эта идиома называется стражами включенияСтражи включения•Разумеется с таким эффектом не хочется включать файлы лишний раз// fact.h#pragma onceint fact (int);•Так проще и тоже работает на всех мейнстримных компиляторахКонстанты времени компиляцииconst int x = 1; // является ли x константой времени компиляции?// в какой памяти выделено место для x?// когда в эту ячейку записывается 1?int y = x;// когда происходит это присваивание?int foo () {const int z = x; // сколько раз происходит это присваивание?// в какой памяти выделено место для z?static const int w = z; // есть ли разница между w и z?...}Константы времени компиляции#define X 1// является ли X константой времени компиляции?// в какой памяти выделено место для X?// когда в эту ячейку записывается 1?enum { Y = 1 };// является ли Y константой времени компиляции?// в какой памяти выделено место для Y?// когда в эту ячейку записывается 1?•Что вы предпочтёте, define или enum?Синонимы типов•Ещё одно исторически сложившееся применения: синонимы типов имеетсинтаксическую альтернативу: typedef#define PINT int*typedef int* pint_t;•Обсуждение.

Есть ли разница:PINT a, b;pint_t c, d;Синонимы типов•Ещё одно исторически сложившееся применения: синонимы типов имеетсинтаксическую альтернативу: typedef#define PINT int*typedef int* pint_t;•Обсуждение. Есть ли разница:PINT a, b;// int * a, b;pint_t c, d; // int * c, * d;Макросы•"Almost every macro demonstrates a flaw in the programming language, in theprogram, or in the programmer" -- Bjarne Stroustrup#define MAX (a, b) (a > b ? a : b)•Что тут плохо?Макросы•"Almost every macro demonstrates a flaw in the programming language, in theprogram, or in the programmer" -- Bjarne Stroustrup#define MAX (a, b) (a > b ? a : b)•Что тут плохо? Тут плохо всё:int c = MAX (x, y++); → c = x > y++ ? x : y++;int d = MAX (foo(x), bar(y));•Увы, в языке C это единственная возможность сделать обобщённыймаксимум.

Вторая возможность – зайти через void*Немного чёрной магии#define CONCAT(A, B) A ## B#define STRINGIFY(A) #AЧёрная магия: мотивацияstruct command {char *name;void (*function) (void);};struct command commands[] = {{ "quit", quit_command },{ "help", help_command },// ..... etc .....};•Тут надо постоянно писать руками пары "quit" и quit_commandЧёрная магия: исполнениеstruct command {char *name;void (*function) (void);};#define COMMAND(NAME){ #NAME, NAME ## _command }struct command commands[] ={COMMAND (quit),COMMAND (help),// ..... etc .....};Макросы для типов•"Almost every macro demonstrates a flaw in the programming language, in theprogram, or in the programmer" -- Bjarne Stroustrup#define Pair (T1, T2) \struct Pair ## T1 ## T2 {T1 fst;T2 snd;};#define Instance(C, T1, T2) C ## T1 ## T2Pair(int, double);Instance(Pair, int, double) p = {1, 1.0};•Что тут плохо? Вопрос, в общем, риторический...Обсуждение•Что в итоге можно сказать о применении препроцессора? Когда оно нужно,когда излишне?Традиционные области применения• Использование по назначениюУсловное исключение кода из компиляции• Модульная структура программы, включение хедеров• Стрингификация и конкатенация•• Сомнительные примененияСтражи включения• Константы времени компиляции• Синонимы типов• Короткие обобщённые функции•Порядок трансляции программы1.Единица трансляции отображается в базовый набор символов, юникодные символызаменяются на \uXXXX2.Конкатенируются строки, разбитые через \3.Комментарии заменяются на пробельные символы4.Файл разбивается на препроцессинговые токены5.Исполняются директивы препроцессора (include, define, прагмы)6.Заменяются escape-последовательности7.Соединяются строковые литералы8.Препроцессинговые токены становятся токенами, пробелы перестают иметь значение9.Проводится синтаксический анализ и начинается инстанцирование шаблоновОсобенности раскрытия макросов•Базовые правила:1.2.•определение аргументов осуществляется сверху вниз в один проходраскрытие макросов происходит снизу вверх в один проходПотренируемся#define#define#define#defineh_h # ## #mkstr(a) # abetw(a) mkstr(a)join(c, d) betw(c h_h d)char p[] = join(x, y);printf("%s\n", p); // что на экране?Особенности раскрытия макросов•Базовые правила:1.2.•определение аргументов осуществляется сверху вниз в один проходраскрытие макросов происходит снизу вверх в один проходПотренируемся#define#define#define#defineh_h # ## #mkstr(a) # abetw(a) mkstr(a)join(c, d) betw(c h_h d)→ "x ## y"→ mkstr(x ## y)→ betw(x # ## # y)char p[] = join(x, y);→ определены аргументы: x, yprintf("%s\n", p); // на экране "x ## y"•Можно ли тут сделать так, чтобы прошла вторая конкатенация до xy?Особенности раскрытия макросов•Базовые правила:1.2.❖определение аргументов осуществляется сверху вниз в один проходраскрытие макросов происходит снизу вверх в один проходследствие: макрос или команда, полученные в результате раскрытия, не раскрываются#define#define#define#define#defineh_h # ## #mkstr(a) # aproxy(a) mkstr(a)betw(a) proxy(a)join(c, d) betw(c h_h d)→→→→"x ## y"mkstr(x ## y)proxy(x ## y)betw(x # ## # y)char p[] = join(x, y);→ определены аргументы: x, yprintf("%s\n", p); // на экране то же, что и без proxyОбсуждение•Много ли мы теряем из-за такого однопроходного поведенияпрепроцессора?•Хотели бы вы сделать препроцессор рекурсивным, то есть проверяющимвозможность идентификации аргументов после каждой точки ихподстановки?Искажение имён (задача)#define VARIABLE 3// ....

some magic? ....extern void NAME(mine)(char *x);// creates mine_3 function if VARIABLE is 3Искажение имён (решение)#define VARIABLE 3#define PASTER(x,y) x ## _ ## y#define EVALUATOR(x,y)PASTER(x,y)#define NAME(fun) EVALUATOR(fun, VARIABLE)extern void NAME(mine)(char *x);// creates mine_3 function if VARIABLE is 3Ещё раз о трансляции программы1.Единица трансляции отображается в базовый набор символов, юникодные символызаменяются на \uXXXX2.Конкатенируются строки, разбитые через \3.Комментарии заменяются на пробельные символы4.Файл разбивается на препроцессинговые токены5.Исполняются директивы препроцессора (include, define, прагмы)6.Заменяются escape-последовательности7.Соединяются строковые литералы8.Препроцессинговые токены становятся токенами, пробелы перестают иметь значение9.Проводится синтаксический анализ и начинается инстанцирование шаблонов"Традиционный"препроцессингИсследование препроцессора•Сдампить поток токенов, идущий на синтаксический анализ, возможностинет.•Но можно обработать программу, произведя в ней все текстовые замены ивключения•По традиции такой код называется препроцессированнымЛитература•С11 ISO/IEC – "Information technology – Programming languages – C", 2011•& Brian W.

Kernighan, Dennis Ritchie – The C programming language, 1988• Peter van der Linden – Expert C Programming: Deep C Secrets , 1994• C Preprocessor manual, https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/• Paul Fultz – C Preprocessor tricks, tips, and idioms•ℎ Jonathan Heathcote – C Pre-Processor Magic.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций