Introduzione al C. Unità 10 Preprocessore

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1 Corso di Fondamenti di Informatica Ingegneria delle Comunicazioni BCOR Ingegneria Elettronica BELR Introduzione al C Unità 10 Preprocessore D. Bloisi, A. Pennisi, S. Peluso, S. Salza

2 Processo di compilazione Codice sorgente Codice sorgente preprocessato Preprocessore (e.g. cpp) Compilatore (e.g. gcc) Codice oggetto Linker (e.g. ld) 2013/2014 Eseguibile Pagina 2

3 Preprocessing Il preprocessore ha il compito di effettuare sostituzioni testuali sul codice sorgente di un programma (preprocessing). Tali sostituzioni vengono effettuate sul contenuto del file sorgente prima della compilazione vera e propria. Ogni sorgente C viene preprocessato. 2013/2014 Pagina 3

4 Preprocessore del C Il C è un linguaggio di programmazione dotato di un preprocessore standard detto cpp. In molte implementazioni, è un programma separato che viene invocato dal compilatore come primo passo di compilazione Non tutti i linguaggi di programmazione hanno necessità di usare preprocessori. Per esempio, il linguaggio Java non ha un preprocessore. 2013/2014 Pagina 4

5 Direttive del preprocessore Il preprocessore gestisce direttive per Inclusione di file sorgenti (#include) Definizione di costanti simboliche e macro (#define) Compilazione condizionale (e.g. #if) Tutte le direttive del preprocessore incominciano con # 2013/2014 Pagina 5

6 La direttiva #include La direttiva del preprocessore #include consente di includere in sua vece la copia di un file specificato. Si tratta di una vera e propria sostituzione tipografica, che permette di modificare il sorgente con l aggiunta dei dati contenuti nel file incluso. Ad esempio, l inclusione dei file di header serve a poter accedere ai prototipi delle funzioni definiti in quei file, come per #include <math.h> 2013/2014 Pagina 6

7 Forme per #include Esistono due forme della direttiva #include Ø Ø #include <nomefile> #include "nomefile" Nel primo caso il preprocessore ricercherà il file nelle directory di sistema predefinite, mentre nel secondo caso eseguirà la ricerca del file da includere nella stessa directory in cui si trova il file da compilare. 2013/2014 Pagina 7

8 La direttiva #define La direttiva #define serve per definire Costanti simboliche, cioè costanti rappresentate da simboli Macro, cioè operazioni definite come simboli 2013/2014 Pagina 8

9 Sintassi Il formato della direttiva #define è #define identificatore testo-di-sostituzione Esempio #define E /2014 Pagina 9

10 Semantica Dal momento in cui la direttiva #define compare in un file, tutte le successive occorrenze di identificatore che non sono racchiuse tra doppi apici sono sostituite da testo-da-sostituire #define TRUE 1 #define FALSE 0... int finito = FALSE; while( finito!= TRUE ) {... } 2013/2014 Pagina 10

11 Uso di #define Si usa per convenzione scrivere le costanti definite tramite preprocessore in maiuscolo. Questo permette di renderle subito riconoscibili leggendo il testo del programma, in modo da non confonderle con le variabili. La #define può essere scritta su più linee successive se l ultimo carattere della linea è \ (backslash) ed è seguito da un ritorno a capo sulla linea successiva. 2013/2014 Pagina 11

12 Errore tipico #include <stdio.h> #define E = int main() { printf("%f\n", E); } esempiodefine.c: In function 'main': esempiodefine.c:5:17: error: expected expression before '=' token 2013/2014 Pagina 12

13 Codice corretto #include <stdio.h> #define E int main() { printf("%f\n", E); } Output /2014 Pagina 13

14 Macro Una macro è un operazione definita all interno di una direttiva #define A differenza delle costanti simboliche possono essere definite con argomenti #define AREA_CERCHIO(x) (3.14 * (x) * (x)) oppure #define AREA_CERCHIO(x) \ (3.14 * (x) * (x)) 2013/2014 Pagina 14

15 Esempio #include <stdio.h> #define AREA_CERCHIO(x) \ (3.14 * (x) * (x)) int main() { int r = 3; printf("%f\n", AREA_CERCHIO(r + 2)); return 0; } 2013/2014 Pagina 15

16 Vantaggi delle macro Le macro hanno dei vantaggi rispetto alle funzioni, poiché il codice definito in esse viene direttamente inserito nel programma evitando quindi il costo di una chiamata a funzione. Inoltre, l uso di macro permette comunque di mantenere leggibile il codice. 2013/2014 Pagina 16

17 Cautela con le macro L utilizzo delle macro si presta facilmente ad errori. #define QUADRATO(a) a*a Il codice QUADRATO(1+2) diventa 1+2*1+2 con risultato 5 invece di 9 Soluzione #define QUADRATO(a) ((a)*(a)) 2013/2014 Pagina 17

18 Direttiva #undef La direttiva #undef rimuove la definizione corrente relativa all identificatore (costante simbolica o macro) che la segue. La visibilità di una costante simbolica (e di una macro) si estende dalla sua definizione fino al relativo #undef o alla fine del file. 2013/2014 Pagina 18

19 Le direttive #if e #ifdef Utilizzando la compilazione condizionale (direttive #if e #ifdef) si possono introdurre segmenti di codice in dipendenza da particolari condizioni. Sono simili alla struttura di selezione if Ognuna delle direttive condizionali sarà valutata come una espressione intera costante 2013/2014 Pagina 19

20 Esempio #if espr-costante-intera /* * codice che sara eseguito * se espr-costante-intera è vera */ # endif Tutti i caratteri compresi tra #if e #endif sono inclusi nel file da passare al compilatore solo se l espressione è diversa da /2014 Pagina 20

21 Esempio # ifdef DEBUG /* * codice */ # endif Viene valutato se il simbolo DEBUG è definito (nel senso di #define) o meno # ifndef DEBUG /* * codice */ # endif 2013/2014 Pagina 21

22 Esempio pratico #include<stdio.h> int main(){ #ifdef LINUX printf("sistema Operativo: Linux\n"); #elif APPLE printf("sistema Operativo: Mac OS o ios\n"); #elif _WIN32 _WIN64 CYGWIN CYGWIN32 printf("sistema Operativo: Windows\n ); } #endif return 0; 2013/2014 Pagina 22

23 Importante E possibile utilizzare la direttiva #if per eliminare porzioni di codice senza cancellarle (per esempio, in fase di debug ) #if 0 codice da non considerare # endif 2013/2014 Pagina 23

24 L utilizzo di #if in debug /* int funzione () { /* commenti nella funzione */ } */ questi commenti creano problemi se si tenta di commentare TUTTA la funzione usando /* */ 2013/2014 Pagina 24

25 L utilizzo di #if in debug #if 0 int funzione () { /* commenti nella funzione */ } #endif questi commenti non creano problemi se si utilizza #if 2013/2014 Pagina 25

26 Esempio completo su DEBUG (1/3) #include <stdio.h> #include <math.h> int main(){ double input, output; printf("inserire un numero positivo\n"); scanf("%lf", &input); if(input <= 0){ printf("errore: input non posivito\n"); return -1; } output = sqrt(input); 2013/2014 Pagina 26

27 Esempio completo su DEBUG (2/3) #ifdef DEBUG printf("risultato parziale: %lf\n", output); #endif output += 15.3; printf("output: %lf\n", output); } return 0; 2013/2014 Pagina 27

28 Esempio completo su DEBUG (3/3) >gcc lm o esempiodebug esempiodebug.c >./esempiodebug Inserire un numero positivo 56 Output: Attivare DEBUG: >gcc D DEBUG=1 lm o esempiodebug esempiodebug.c >./esempiodebug Inserire un numero positivo 56 Risultato parziale: Output: /2014 Pagina 28