C++中的异类：“#” 符号背后的故事

最近在写编程语言的书，聊到C++的宏，感觉很有意思，搬运过来。

在C++语言中，# 符号是一个独特的符号。它似乎不在语言核心中，但是在源码里却又无处不在。在语法上，#的语法规则在C++体系里独具一格，和C++语法相比像是两个语言似的。这些差别让我们感受到#背后的故事不简单。

今天，我们一起探讨 # 在C++语言中的所有作用和功能，并思考其设计的优缺点，以及背后的历史渊源。

#的核心功能：预处理器指令

C++预处理器指令是在编译器处理源代码之前执行的一系列指令。一般认为它们不是C++语言的一部分，因为这些语法由预处理器解释和执行，并非编译器。

预处理器指令以 # 开头，常见的指令有：

#include 包含文件

#include 指令用于将一个文件的内容包含到当前文件中。有两种形式：

• #include <filename>：从标准库或系统目录中包含文件。

• #include "filename"：从当前目录或用户指定的路径中包含文件。

#define 定义宏

#define 指令用于定义宏。宏可以是简单的文本替换，也可以是参数化的宏。例如：

#define PI 3.14159
#define SQUARE(x) ((x) * (x))

宏在代码中被展开，以实现代码的简洁和可读性，但使用不当也可能导致难以调试的错误。

# if 条件编译指令

条件编译指令用于控制哪些部分的代码将被编译。常用的指令包括：

• #if：如果条件为真，编译其后的代码。
• #ifdef：如果宏被定义，编译其后的代码。
• #ifndef：如果宏未被定义，编译其后的代码。
• #else：与 #if 或 #ifdef 配合使用，条件不成立时编译其后的代码。