home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OpenStep (Enterprise) / OpenStepENTCD.toast / OEDEV / GNUSRC.Z / cpp.info-2 < prev    next >
Encoding:
GNU Info File  |  1995-10-09  |  39.8 KB  |  1,033 lines

  1. This is Info file cpp.info, produced by Makeinfo-1.55 from the input
  2. file cpp.texi.
  3.  
  4.    This file documents the GNU C Preprocessor.
  5.  
  6.    Copyright 1987, 1989, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995 Free Software
  7. Foundation, Inc.
  8.  
  9.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  10. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  11. preserved on all copies.
  12.  
  13.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  14. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  15. that the entire resulting derived work is distributed under the terms
  16. of a permission notice identical to this one.
  17.  
  18.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  19. manual into another language, under the above conditions for modified
  20. versions.
  21.  
  22. 
  23. File: cpp.info,  Node: Misnesting,  Next: Macro Parentheses,  Prev: Macro Pitfalls,  Up: Macro Pitfalls
  24.  
  25. Improperly Nested Constructs
  26. ............................
  27.  
  28.    Recall that when a macro is called with arguments, the arguments are
  29. substituted into the macro body and the result is checked, together with
  30. the rest of the input file, for more macro calls.
  31.  
  32.    It is possible to piece together a macro call coming partially from
  33. the macro body and partially from the actual arguments.  For example,
  34.  
  35.      #define double(x) (2*(x))
  36.      #define call_with_1(x) x(1)
  37.  
  38. would expand `call_with_1 (double)' into `(2*(1))'.
  39.  
  40.    Macro definitions do not have to have balanced parentheses.  By
  41. writing an unbalanced open parenthesis in a macro body, it is possible
  42. to create a macro call that begins inside the macro body but ends
  43. outside of it.  For example,
  44.  
  45.      #define strange(file) fprintf (file, "%s %d",
  46.      ...
  47.      strange(stderr) p, 35)
  48.  
  49. This bizarre example expands to `fprintf (stderr, "%s %d", p, 35)'!
  50.  
  51. 
  52. File: cpp.info,  Node: Macro Parentheses,  Next: Swallow Semicolon,  Prev: Misnesting,  Up: Macro Pitfalls
  53.  
  54. Unintended Grouping of Arithmetic
  55. .................................
  56.  
  57.    You may have noticed that in most of the macro definition examples
  58. shown above, each occurrence of a macro argument name had parentheses
  59. around it.  In addition, another pair of parentheses usually surround
  60. the entire macro definition.  Here is why it is best to write macros
  61. that way.
  62.  
  63.    Suppose you define a macro as follows,
  64.  
  65.      #define ceil_div(x, y) (x + y - 1) / y
  66.  
  67. whose purpose is to divide, rounding up.  (One use for this operation is
  68. to compute how many `int' objects are needed to hold a certain number
  69. of `char' objects.)  Then suppose it is used as follows:
  70.  
  71.      a = ceil_div (b & c, sizeof (int));
  72.  
  73. This expands into
  74.  
  75.      a = (b & c + sizeof (int) - 1) / sizeof (int);
  76.  
  77. which does not do what is intended.  The operator-precedence rules of C
  78. make it equivalent to this:
  79.  
  80.      a = (b & (c + sizeof (int) - 1)) / sizeof (int);
  81.  
  82. But what we want is this:
  83.  
  84.      a = ((b & c) + sizeof (int) - 1)) / sizeof (int);
  85.  
  86. Defining the macro as
  87.  
  88.      #define ceil_div(x, y) ((x) + (y) - 1) / (y)
  89.  
  90. provides the desired result.
  91.  
  92.    However, unintended grouping can result in another way.  Consider
  93. `sizeof ceil_div(1, 2)'.  That has the appearance of a C expression
  94. that would compute the size of the type of `ceil_div (1, 2)', but in
  95. fact it means something very different.  Here is what it expands to:
  96.  
  97.      sizeof ((1) + (2) - 1) / (2)
  98.  
  99. This would take the size of an integer and divide it by two.  The
  100. precedence rules have put the division outside the `sizeof' when it was
  101. intended to be inside.
  102.  
  103.    Parentheses around the entire macro definition can prevent such
  104. problems.  Here, then, is the recommended way to define `ceil_div':
  105.  
  106.      #define ceil_div(x, y) (((x) + (y) - 1) / (y))
  107.  
  108. 
  109. File: cpp.info,  Node: Swallow Semicolon,  Next: Side Effects,  Prev: Macro Parentheses,  Up: Macro Pitfalls
  110.  
  111. Swallowing the Semicolon
  112. ........................
  113.  
  114.    Often it is desirable to define a macro that expands into a compound
  115. statement.  Consider, for example, the following macro, that advances a
  116. pointer (the argument `p' says where to find it) across whitespace
  117. characters:
  118.  
  119.      #define SKIP_SPACES (p, limit)  \
  120.      { register char *lim = (limit); \
  121.        while (p != lim) {            \
  122.          if (*p++ != ' ') {          \
  123.            p--; break; }}}
  124.  
  125. Here Backslash-Newline is used to split the macro definition, which must
  126. be a single line, so that it resembles the way such C code would be
  127. laid out if not part of a macro definition.
  128.  
  129.    A call to this macro might be `SKIP_SPACES (p, lim)'.  Strictly
  130. speaking, the call expands to a compound statement, which is a complete
  131. statement with no need for a semicolon to end it.  But it looks like a
  132. function call.  So it minimizes confusion if you can use it like a
  133. function call, writing a semicolon afterward, as in `SKIP_SPACES (p,
  134. lim);'
  135.  
  136.    But this can cause trouble before `else' statements, because the
  137. semicolon is actually a null statement.  Suppose you write
  138.  
  139.      if (*p != 0)
  140.        SKIP_SPACES (p, lim);
  141.      else ...
  142.  
  143. The presence of two statements--the compound statement and a null
  144. statement--in between the `if' condition and the `else' makes invalid C
  145. code.
  146.  
  147.    The definition of the macro `SKIP_SPACES' can be altered to solve
  148. this problem, using a `do ... while' statement.  Here is how:
  149.  
  150.      #define SKIP_SPACES (p, limit)     \
  151.      do { register char *lim = (limit); \
  152.           while (p != lim) {            \
  153.             if (*p++ != ' ') {          \
  154.               p--; break; }}}           \
  155.      while (0)
  156.  
  157.    Now `SKIP_SPACES (p, lim);' expands into
  158.  
  159.      do {...} while (0);
  160.  
  161. which is one statement.
  162.  
  163. 
  164. File: cpp.info,  Node: Side Effects,  Next: Self-Reference,  Prev: Swallow Semicolon,  Up: Macro Pitfalls
  165.  
  166. Duplication of Side Effects
  167. ...........................
  168.  
  169.    Many C programs define a macro `min', for "minimum", like this:
  170.  
  171.      #define min(X, Y)  ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
  172.  
  173.    When you use this macro with an argument containing a side effect,
  174. as shown here,
  175.  
  176.      next = min (x + y, foo (z));
  177.  
  178. it expands as follows:
  179.  
  180.      next = ((x + y) < (foo (z)) ? (x + y) : (foo (z)));
  181.  
  182. where `x + y' has been substituted for `X' and `foo (z)' for `Y'.
  183.  
  184.    The function `foo' is used only once in the statement as it appears
  185. in the program, but the expression `foo (z)' has been substituted twice
  186. into the macro expansion.  As a result, `foo' might be called two times
  187. when the statement is executed.  If it has side effects or if it takes
  188. a long time to compute, the results might not be what you intended.  We
  189. say that `min' is an "unsafe" macro.
  190.  
  191.    The best solution to this problem is to define `min' in a way that
  192. computes the value of `foo (z)' only once.  The C language offers no
  193. standard way to do this, but it can be done with GNU C extensions as
  194. follows:
  195.  
  196.      #define min(X, Y)                     \
  197.      ({ typeof (X) __x = (X), __y = (Y);   \
  198.         (__x < __y) ? __x : __y; })
  199.  
  200.    If you do not wish to use GNU C extensions, the only solution is to
  201. be careful when *using* the macro `min'.  For example, you can
  202. calculate the value of `foo (z)', save it in a variable, and use that
  203. variable in `min':
  204.  
  205.      #define min(X, Y)  ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
  206.      ...
  207.      {
  208.        int tem = foo (z);
  209.        next = min (x + y, tem);
  210.      }
  211.  
  212. (where we assume that `foo' returns type `int').
  213.  
  214. 
  215. File: cpp.info,  Node: Self-Reference,  Next: Argument Prescan,  Prev: Side Effects,  Up: Macro Pitfalls
  216.  
  217. Self-Referential Macros
  218. .......................
  219.  
  220.    A "self-referential" macro is one whose name appears in its
  221. definition.  A special feature of ANSI Standard C is that the
  222. self-reference is not considered a macro call.  It is passed into the
  223. preprocessor output unchanged.
  224.  
  225.    Let's consider an example:
  226.  
  227.      #define foo (4 + foo)
  228.  
  229. where `foo' is also a variable in your program.
  230.  
  231.    Following the ordinary rules, each reference to `foo' will expand
  232. into `(4 + foo)'; then this will be rescanned and will expand into `(4
  233. + (4 + foo))'; and so on until it causes a fatal error (memory full) in
  234. the preprocessor.
  235.  
  236.    However, the special rule about self-reference cuts this process
  237. short after one step, at `(4 + foo)'.  Therefore, this macro definition
  238. has the possibly useful effect of causing the program to add 4 to the
  239. value of `foo' wherever `foo' is referred to.
  240.  
  241.    In most cases, it is a bad idea to take advantage of this feature.  A
  242. person reading the program who sees that `foo' is a variable will not
  243. expect that it is a macro as well.  The reader will come across the
  244. identifier `foo' in the program and think its value should be that of
  245. the variable `foo', whereas in fact the value is four greater.
  246.  
  247.    The special rule for self-reference applies also to "indirect"
  248. self-reference.  This is the case where a macro X expands to use a
  249. macro `y', and the expansion of `y' refers to the macro `x'.  The
  250. resulting reference to `x' comes indirectly from the expansion of `x',
  251. so it is a self-reference and is not further expanded.  Thus, after
  252.  
  253.      #define x (4 + y)
  254.      #define y (2 * x)
  255.  
  256. `x' would expand into `(4 + (2 * x))'.  Clear?
  257.  
  258.    But suppose `y' is used elsewhere, not from the definition of `x'.
  259. Then the use of `x' in the expansion of `y' is not a self-reference
  260. because `x' is not "in progress".  So it does expand.  However, the
  261. expansion of `x' contains a reference to `y', and that is an indirect
  262. self-reference now because `y' is "in progress".  The result is that
  263. `y' expands to `(2 * (4 + y))'.
  264.  
  265.    It is not clear that this behavior would ever be useful, but it is
  266. specified by the ANSI C standard, so you may need to understand it.
  267.  
  268. 
  269. File: cpp.info,  Node: Argument Prescan,  Next: Cascaded Macros,  Prev: Self-Reference,  Up: Macro Pitfalls
  270.  
  271. Separate Expansion of Macro Arguments
  272. .....................................
  273.  
  274.    We have explained that the expansion of a macro, including the
  275. substituted actual arguments, is scanned over again for macro calls to
  276. be expanded.
  277.  
  278.    What really happens is more subtle: first each actual argument text
  279. is scanned separately for macro calls.  Then the results of this are
  280. substituted into the macro body to produce the macro expansion, and the
  281. macro expansion is scanned again for macros to expand.
  282.  
  283.    The result is that the actual arguments are scanned *twice* to expand
  284. macro calls in them.
  285.  
  286.    Most of the time, this has no effect.  If the actual argument
  287. contained any macro calls, they are expanded during the first scan.
  288. The result therefore contains no macro calls, so the second scan does
  289. not change it.  If the actual argument were substituted as given, with
  290. no prescan, the single remaining scan would find the same macro calls
  291. and produce the same results.
  292.  
  293.    You might expect the double scan to change the results when a
  294. self-referential macro is used in an actual argument of another macro
  295. (*note Self-Reference::.): the self-referential macro would be expanded
  296. once in the first scan, and a second time in the second scan.  But this
  297. is not what happens.  The self-references that do not expand in the
  298. first scan are marked so that they will not expand in the second scan
  299. either.
  300.  
  301.    The prescan is not done when an argument is stringified or
  302. concatenated.  Thus,
  303.  
  304.      #define str(s) #s
  305.      #define foo 4
  306.      str (foo)
  307.  
  308. expands to `"foo"'.  Once more, prescan has been prevented from having
  309. any noticeable effect.
  310.  
  311.    More precisely, stringification and concatenation use the argument as
  312. written, in un-prescanned form.  The same actual argument would be used
  313. in prescanned form if it is substituted elsewhere without
  314. stringification or concatenation.
  315.  
  316.      #define str(s) #s lose(s)
  317.      #define foo 4
  318.      str (foo)
  319.  
  320.    expands to `"foo" lose(4)'.
  321.  
  322.    You might now ask, "Why mention the prescan, if it makes no
  323. difference?  And why not skip it and make the preprocessor faster?"
  324. The answer is that the prescan does make a difference in three special
  325. cases:
  326.  
  327.    * Nested calls to a macro.
  328.  
  329.    * Macros that call other macros that stringify or concatenate.
  330.  
  331.    * Macros whose expansions contain unshielded commas.
  332.  
  333.    We say that "nested" calls to a macro occur when a macro's actual
  334. argument contains a call to that very macro.  For example, if `f' is a
  335. macro that expects one argument, `f (f (1))' is a nested pair of calls
  336. to `f'.  The desired expansion is made by expanding `f (1)' and
  337. substituting that into the definition of `f'.  The prescan causes the
  338. expected result to happen.  Without the prescan, `f (1)' itself would
  339. be substituted as an actual argument, and the inner use of `f' would
  340. appear during the main scan as an indirect self-reference and would not
  341. be expanded.  Here, the prescan cancels an undesirable side effect (in
  342. the medical, not computational, sense of the term) of the special rule
  343. for self-referential macros.
  344.  
  345.    But prescan causes trouble in certain other cases of nested macro
  346. calls.  Here is an example:
  347.  
  348.      #define foo  a,b
  349.      #define bar(x) lose(x)
  350.      #define lose(x) (1 + (x))
  351.      
  352.      bar(foo)
  353.  
  354. We would like `bar(foo)' to turn into `(1 + (foo))', which would then
  355. turn into `(1 + (a,b))'.  But instead, `bar(foo)' expands into
  356. `lose(a,b)', and you get an error because `lose' requires a single
  357. argument.  In this case, the problem is easily solved by the same
  358. parentheses that ought to be used to prevent misnesting of arithmetic
  359. operations:
  360.  
  361.      #define foo (a,b)
  362.      #define bar(x) lose((x))
  363.  
  364.    The problem is more serious when the operands of the macro are not
  365. expressions; for example, when they are statements.  Then parentheses
  366. are unacceptable because they would make for invalid C code:
  367.  
  368.      #define foo { int a, b; ... }
  369.  
  370. In GNU C you can shield the commas using the `({...})' construct which
  371. turns a compound statement into an expression:
  372.  
  373.      #define foo ({ int a, b; ... })
  374.  
  375.    Or you can rewrite the macro definition to avoid such commas:
  376.  
  377.      #define foo { int a; int b; ... }
  378.  
  379.    There is also one case where prescan is useful.  It is possible to
  380. use prescan to expand an argument and then stringify it--if you use two
  381. levels of macros.  Let's add a new macro `xstr' to the example shown
  382. above:
  383.  
  384.      #define xstr(s) str(s)
  385.      #define str(s) #s
  386.      #define foo 4
  387.      xstr (foo)
  388.  
  389.    This expands into `"4"', not `"foo"'.  The reason for the difference
  390. is that the argument of `xstr' is expanded at prescan (because `xstr'
  391. does not specify stringification or concatenation of the argument).
  392. The result of prescan then forms the actual argument for `str'.  `str'
  393. uses its argument without prescan because it performs stringification;
  394. but it cannot prevent or undo the prescanning already done by `xstr'.
  395.  
  396. 
  397. File: cpp.info,  Node: Cascaded Macros,  Next: Newlines in Args,  Prev: Argument Prescan,  Up: Macro Pitfalls
  398.  
  399. Cascaded Use of Macros
  400. ......................
  401.  
  402.    A "cascade" of macros is when one macro's body contains a reference
  403. to another macro.  This is very common practice.  For example,
  404.  
  405.      #define BUFSIZE 1020
  406.      #define TABLESIZE BUFSIZE
  407.  
  408.    This is not at all the same as defining `TABLESIZE' to be `1020'.
  409. The `#define' for `TABLESIZE' uses exactly the body you specify--in
  410. this case, `BUFSIZE'--and does not check to see whether it too is the
  411. name of a macro.
  412.  
  413.    It's only when you *use* `TABLESIZE' that the result of its expansion
  414. is checked for more macro names.
  415.  
  416.    This makes a difference if you change the definition of `BUFSIZE' at
  417. some point in the source file.  `TABLESIZE', defined as shown, will
  418. always expand using the definition of `BUFSIZE' that is currently in
  419. effect:
  420.  
  421.      #define BUFSIZE 1020
  422.      #define TABLESIZE BUFSIZE
  423.      #undef BUFSIZE
  424.      #define BUFSIZE 37
  425.  
  426. Now `TABLESIZE' expands (in two stages) to `37'.  (The `#undef' is to
  427. prevent any warning about the nontrivial redefinition of `BUFSIZE'.)
  428.  
  429. 
  430. File: cpp.info,  Node: Newlines in Args,  Prev: Cascaded Macros,  Up: Macro Pitfalls
  431.  
  432. Newlines in Macro Arguments
  433. ---------------------------
  434.  
  435.    Traditional macro processing carries forward all newlines in macro
  436. arguments into the expansion of the macro.  This means that, if some of
  437. the arguments are substituted more than once, or not at all, or out of
  438. order, newlines can be duplicated, lost, or moved around within the
  439. expansion.  If the expansion consists of multiple statements, then the
  440. effect is to distort the line numbers of some of these statements.  The
  441. result can be incorrect line numbers, in error messages or displayed in
  442. a debugger.
  443.  
  444.    The GNU C preprocessor operating in ANSI C mode adjusts appropriately
  445. for multiple use of an argument--the first use expands all the
  446. newlines, and subsequent uses of the same argument produce no newlines.
  447. But even in this mode, it can produce incorrect line numbering if
  448. arguments are used out of order, or not used at all.
  449.  
  450.    Here is an example illustrating this problem:
  451.  
  452.      #define ignore_second_arg(a,b,c) a; c
  453.      
  454.      ignore_second_arg (foo (),
  455.                         ignored (),
  456.                         syntax error);
  457.  
  458. The syntax error triggered by the tokens `syntax error' results in an
  459. error message citing line four, even though the statement text comes
  460. from line five.
  461.  
  462. 
  463. File: cpp.info,  Node: Conditionals,  Next: Combining Sources,  Prev: Macros,  Up: Top
  464.  
  465. Conditionals
  466. ============
  467.  
  468.    In a macro processor, a "conditional" is a directive that allows a
  469. part of the program to be ignored during compilation, on some
  470. conditions.  In the C preprocessor, a conditional can test either an
  471. arithmetic expression or whether a name is defined as a macro.
  472.  
  473.    A conditional in the C preprocessor resembles in some ways an `if'
  474. statement in C, but it is important to understand the difference between
  475. them.  The condition in an `if' statement is tested during the execution
  476. of your program.  Its purpose is to allow your program to behave
  477. differently from run to run, depending on the data it is operating on.
  478. The condition in a preprocessing conditional directive is tested when
  479. your program is compiled.  Its purpose is to allow different code to be
  480. included in the program depending on the situation at the time of
  481. compilation.
  482.  
  483. * Menu:
  484.  
  485. * Uses: Conditional Uses.       What conditionals are for.
  486. * Syntax: Conditional Syntax.   How conditionals are written.
  487. * Deletion: Deleted Code.       Making code into a comment.
  488. * Macros: Conditionals-Macros.  Why conditionals are used with macros.
  489. * Assertions::                How and why to use assertions.
  490. * Errors: #error Directive.     Detecting inconsistent compilation parameters.
  491.  
  492. 
  493. File: cpp.info,  Node: Conditional Uses,  Next: Conditional Syntax,  Up: Conditionals
  494.  
  495. Why Conditionals are Used
  496. -------------------------
  497.  
  498.    Generally there are three kinds of reason to use a conditional.
  499.  
  500.    * A program may need to use different code depending on the machine
  501.      or operating system it is to run on.  In some cases the code for
  502.      one operating system may be erroneous on another operating system;
  503.      for example, it might refer to library routines that do not exist
  504.      on the other system.  When this happens, it is not enough to avoid
  505.      executing the invalid code: merely having it in the program makes
  506.      it impossible to link the program and run it.  With a
  507.      preprocessing conditional, the offending code can be effectively
  508.      excised from the program when it is not valid.
  509.  
  510.    * You may want to be able to compile the same source file into two
  511.      different programs.  Sometimes the difference between the programs
  512.      is that one makes frequent time-consuming consistency checks on its
  513.      intermediate data, or prints the values of those data for
  514.      debugging, while the other does not.
  515.  
  516.    * A conditional whose condition is always false is a good way to
  517.      exclude code from the program but keep it as a sort of comment for
  518.      future reference.
  519.  
  520.    Most simple programs that are intended to run on only one machine
  521. will not need to use preprocessing conditionals.
  522.  
  523. 
  524. File: cpp.info,  Node: Conditional Syntax,  Next: Deleted Code,  Prev: Conditional Uses,  Up: Conditionals
  525.  
  526. Syntax of Conditionals
  527. ----------------------
  528.  
  529.    A conditional in the C preprocessor begins with a "conditional
  530. directive": `#if', `#ifdef' or `#ifndef'.  *Note Conditionals-Macros::,
  531. for information on `#ifdef' and `#ifndef'; only `#if' is explained here.
  532.  
  533. * Menu:
  534.  
  535. * If: #if Directive.     Basic conditionals using `#if' and `#endif'.
  536. * Else: #else Directive. Including some text if the condition fails.
  537. * Elif: #elif Directive. Testing several alternative possibilities.
  538.  
  539. 
  540. File: cpp.info,  Node: #if Directive,  Next: #else Directive,  Up: Conditional Syntax
  541.  
  542. The `#if' Directive
  543. ...................
  544.  
  545.    The `#if' directive in its simplest form consists of
  546.  
  547.      #if EXPRESSION
  548.      CONTROLLED TEXT
  549.      #endif /* EXPRESSION */
  550.  
  551.    The comment following the `#endif' is not required, but it is a good
  552. practice because it helps people match the `#endif' to the
  553. corresponding `#if'.  Such comments should always be used, except in
  554. short conditionals that are not nested.  In fact, you can put anything
  555. at all after the `#endif' and it will be ignored by the GNU C
  556. preprocessor, but only comments are acceptable in ANSI Standard C.
  557.  
  558.    EXPRESSION is a C expression of integer type, subject to stringent
  559. restrictions.  It may contain
  560.  
  561.    * Integer constants, which are all regarded as `long' or `unsigned
  562.      long'.
  563.  
  564.    * Character constants, which are interpreted according to the
  565.      character set and conventions of the machine and operating system
  566.      on which the preprocessor is running.  The GNU C preprocessor uses
  567.      the C data type `char' for these character constants; therefore,
  568.      whether some character codes are negative is determined by the C
  569.      compiler used to compile the preprocessor.  If it treats `char' as
  570.      signed, then character codes large enough to set the sign bit will
  571.      be considered negative; otherwise, no character code is considered
  572.      negative.
  573.  
  574.    * Arithmetic operators for addition, subtraction, multiplication,
  575.      division, bitwise operations, shifts, comparisons, and logical
  576.      operations (`&&' and `||').
  577.  
  578.    * Identifiers that are not macros, which are all treated as zero(!).
  579.  
  580.    * Macro calls.  All macro calls in the expression are expanded before
  581.      actual computation of the expression's value begins.
  582.  
  583.    Note that `sizeof' operators and `enum'-type values are not allowed.
  584. `enum'-type values, like all other identifiers that are not taken as
  585. macro calls and expanded, are treated as zero.
  586.  
  587.    The CONTROLLED TEXT inside of a conditional can include
  588. preprocessing directives.  Then the directives inside the conditional
  589. are obeyed only if that branch of the conditional succeeds.  The text
  590. can also contain other conditional groups.  However, the `#if' and
  591. `#endif' directives must balance.
  592.  
  593. 
  594. File: cpp.info,  Node: #else Directive,  Next: #elif Directive,  Prev: #if Directive,  Up: Conditional Syntax
  595.  
  596. The `#else' Directive
  597. .....................
  598.  
  599.    The `#else' directive can be added to a conditional to provide
  600. alternative text to be used if the condition is false.  This is what it
  601. looks like:
  602.  
  603.      #if EXPRESSION
  604.      TEXT-IF-TRUE
  605.      #else /* Not EXPRESSION */
  606.      TEXT-IF-FALSE
  607.      #endif /* Not EXPRESSION */
  608.  
  609.    If EXPRESSION is nonzero, and thus the TEXT-IF-TRUE is active, then
  610. `#else' acts like a failing conditional and the TEXT-IF-FALSE is
  611. ignored.  Contrariwise, if the `#if' conditional fails, the
  612. TEXT-IF-FALSE is considered included.
  613.  
  614. 
  615. File: cpp.info,  Node: #elif Directive,  Prev: #else Directive,  Up: Conditional Syntax
  616.  
  617. The `#elif' Directive
  618. .....................
  619.  
  620.    One common case of nested conditionals is used to check for more
  621. than two possible alternatives.  For example, you might have
  622.  
  623.      #if X == 1
  624.      ...
  625.      #else /* X != 1 */
  626.      #if X == 2
  627.      ...
  628.      #else /* X != 2 */
  629.      ...
  630.      #endif /* X != 2 */
  631.      #endif /* X != 1 */
  632.  
  633.    Another conditional directive, `#elif', allows this to be abbreviated
  634. as follows:
  635.  
  636.      #if X == 1
  637.      ...
  638.      #elif X == 2
  639.      ...
  640.      #else /* X != 2 and X != 1*/
  641.      ...
  642.      #endif /* X != 2 and X != 1*/
  643.  
  644.    `#elif' stands for "else if".  Like `#else', it goes in the middle
  645. of a `#if'-`#endif' pair and subdivides it; it does not require a
  646. matching `#endif' of its own.  Like `#if', the `#elif' directive
  647. includes an expression to be tested.
  648.  
  649.    The text following the `#elif' is processed only if the original
  650. `#if'-condition failed and the `#elif' condition succeeds.  More than
  651. one `#elif' can go in the same `#if'-`#endif' group.  Then the text
  652. after each `#elif' is processed only if the `#elif' condition succeeds
  653. after the original `#if' and any previous `#elif' directives within it
  654. have failed.  `#else' is equivalent to `#elif 1', and `#else' is
  655. allowed after any number of `#elif' directives, but `#elif' may not
  656. follow `#else'.
  657.  
  658. 
  659. File: cpp.info,  Node: Deleted Code,  Next: Conditionals-Macros,  Prev: Conditional Syntax,  Up: Conditionals
  660.  
  661. Keeping Deleted Code for Future Reference
  662. -----------------------------------------
  663.  
  664.    If you replace or delete a part of the program but want to keep the
  665. old code around as a comment for future reference, the easy way to do
  666. this is to put `#if 0' before it and `#endif' after it.  This is better
  667. than using comment delimiters `/*' and `*/' since those won't work if
  668. the code already contains comments (C comments do not nest).
  669.  
  670.    This works even if the code being turned off contains conditionals,
  671. but they must be entire conditionals (balanced `#if' and `#endif').
  672.  
  673.    Conversely, do not use `#if 0' for comments which are not C code.
  674. Use the comment delimiters `/*' and `*/' instead.  The interior of `#if
  675. 0' must consist of complete tokens; in particular, singlequote
  676. characters must balance.  But comments often contain unbalanced
  677. singlequote characters (known in English as apostrophes).  These
  678. confuse `#if 0'.  They do not confuse `/*'.
  679.  
  680. 
  681. File: cpp.info,  Node: Conditionals-Macros,  Next: Assertions,  Prev: Deleted Code,  Up: Conditionals
  682.  
  683. Conditionals and Macros
  684. -----------------------
  685.  
  686.    Conditionals are useful in connection with macros or assertions,
  687. because those are the only ways that an expression's value can vary
  688. from one compilation to another.  A `#if' directive whose expression
  689. uses no macros or assertions is equivalent to `#if 1' or `#if 0'; you
  690. might as well determine which one, by computing the value of the
  691. expression yourself, and then simplify the program.
  692.  
  693.    For example, here is a conditional that tests the expression
  694. `BUFSIZE == 1020', where `BUFSIZE' must be a macro.
  695.  
  696.      #if BUFSIZE == 1020
  697.        printf ("Large buffers!\n");
  698.      #endif /* BUFSIZE is large */
  699.  
  700.    (Programmers often wish they could test the size of a variable or
  701. data type in `#if', but this does not work.  The preprocessor does not
  702. understand `sizeof', or typedef names, or even the type keywords such
  703. as `int'.)
  704.  
  705.    The special operator `defined' is used in `#if' expressions to test
  706. whether a certain name is defined as a macro.  Either `defined NAME' or
  707. `defined (NAME)' is an expression whose value is 1 if NAME is defined
  708. as macro at the current point in the program, and 0 otherwise.  For the
  709. `defined' operator it makes no difference what the definition of the
  710. macro is; all that matters is whether there is a definition.  Thus, for
  711. example,
  712.  
  713.      #if defined (vax) || defined (ns16000)
  714.  
  715. would succeed if either of the names `vax' and `ns16000' is defined as
  716. a macro.  You can test the same condition using assertions (*note
  717. Assertions::.), like this:
  718.  
  719.      #if #cpu (vax) || #cpu (ns16000)
  720.  
  721.    If a macro is defined and later undefined with `#undef', subsequent
  722. use of the `defined' operator returns 0, because the name is no longer
  723. defined.  If the macro is defined again with another `#define',
  724. `defined' will recommence returning 1.
  725.  
  726.    Conditionals that test whether just one name is defined are very
  727. common, so there are two special short conditional directives for this
  728. case.
  729.  
  730. `#ifdef NAME'
  731.      is equivalent to `#if defined (NAME)'.
  732.  
  733. `#ifndef NAME'
  734.      is equivalent to `#if ! defined (NAME)'.
  735.  
  736.    Macro definitions can vary between compilations for several reasons.
  737.  
  738.    * Some macros are predefined on each kind of machine.  For example,
  739.      on a Vax, the name `vax' is a predefined macro.  On other
  740.      machines, it would not be defined.
  741.  
  742.    * Many more macros are defined by system header files.  Different
  743.      systems and machines define different macros, or give them
  744.      different values.  It is useful to test these macros with
  745.      conditionals to avoid using a system feature on a machine where it
  746.      is not implemented.
  747.  
  748.    * Macros are a common way of allowing users to customize a program
  749.      for different machines or applications.  For example, the macro
  750.      `BUFSIZE' might be defined in a configuration file for your
  751.      program that is included as a header file in each source file.  You
  752.      would use `BUFSIZE' in a preprocessing conditional in order to
  753.      generate different code depending on the chosen configuration.
  754.  
  755.    * Macros can be defined or undefined with `-D' and `-U' command
  756.      options when you compile the program.  You can arrange to compile
  757.      the same source file into two different programs by choosing a
  758.      macro name to specify which program you want, writing conditionals
  759.      to test whether or how this macro is defined, and then controlling
  760.      the state of the macro with compiler command options.  *Note
  761.      Invocation::.
  762.  
  763.    Assertions are usually predefined, but can be defined with
  764. preprocessor directives or command-line options.
  765.  
  766. 
  767. File: cpp.info,  Node: Assertions,  Next: #error Directive,  Prev: Conditionals-Macros,  Up: Conditionals
  768.  
  769. Assertions
  770. ----------
  771.  
  772.    "Assertions" are a more systematic alternative to macros in writing
  773. conditionals to test what sort of computer or system the compiled
  774. program will run on.  Assertions are usually predefined, but you can
  775. define them with preprocessing directives or command-line options.
  776.  
  777.    The macros traditionally used to describe the type of target are not
  778. classified in any way according to which question they answer; they may
  779. indicate a hardware architecture, a particular hardware model, an
  780. operating system, a particular version of an operating system, or
  781. specific configuration options.  These are jumbled together in a single
  782. namespace.  In contrast, each assertion consists of a named question and
  783. an answer.  The question is usually called the "predicate".  An
  784. assertion looks like this:
  785.  
  786.      #PREDICATE (ANSWER)
  787.  
  788. You must use a properly formed identifier for PREDICATE.  The value of
  789. ANSWER can be any sequence of words; all characters are significant
  790. except for leading and trailing whitespace, and differences in internal
  791. whitespace sequences are ignored.  Thus, `x + y' is different from
  792. `x+y' but equivalent to `x + y'.  `)' is not allowed in an answer.
  793.  
  794.    Here is a conditional to test whether the answer ANSWER is asserted
  795. for the predicate PREDICATE:
  796.  
  797.      #if #PREDICATE (ANSWER)
  798.  
  799. There may be more than one answer asserted for a given predicate.  If
  800. you omit the answer, you can test whether *any* answer is asserted for
  801. PREDICATE:
  802.  
  803.      #if #PREDICATE
  804.  
  805.    Most of the time, the assertions you test will be predefined
  806. assertions.  GNU C provides three predefined predicates: `system',
  807. `cpu', and `machine'.  `system' is for assertions about the type of
  808. software, `cpu' describes the type of computer architecture, and
  809. `machine' gives more information about the computer.  For example, on a
  810. GNU system, the following assertions would be true:
  811.  
  812.      #system (gnu)
  813.      #system (mach)
  814.      #system (mach 3)
  815.      #system (mach 3.SUBVERSION)
  816.      #system (hurd)
  817.      #system (hurd VERSION)
  818.  
  819. and perhaps others.  The alternatives with more or less version
  820. information let you ask more or less detailed questions about the type
  821. of system software.
  822.  
  823.    On a Unix system, you would find `#system (unix)' and perhaps one of:
  824. `#system (aix)', `#system (bsd)', `#system (hpux)', `#system (lynx)',
  825. `#system (mach)', `#system (posix)', `#system (svr3)', `#system
  826. (svr4)', or `#system (xpg4)' with possible version numbers following.
  827.  
  828.    Other values for `system' are `#system (mvs)' and `#system (vms)'.
  829.  
  830.    *Portability note:* Many Unix C compilers provide only one answer
  831. for the `system' assertion: `#system (unix)', if they support
  832. assertions at all.  This is less than useful.
  833.  
  834.    An assertion with a multi-word answer is completely different from
  835. several assertions with individual single-word answers.  For example,
  836. the presence of `system (mach 3.0)' does not mean that `system (3.0)'
  837. is true.  It also does not directly imply `system (mach)', but in GNU
  838. C, that last will normally be asserted as well.
  839.  
  840.    The current list of possible assertion values for `cpu' is: `#cpu
  841. (a29k)', `#cpu (alpha)', `#cpu (arm)', `#cpu (clipper)', `#cpu
  842. (convex)', `#cpu (elxsi)', `#cpu (tron)', `#cpu (h8300)', `#cpu
  843. (i370)', `#cpu (i386)', `#cpu (i860)', `#cpu (i960)', `#cpu (m68k)',
  844. `#cpu (m88k)', `#cpu (mips)', `#cpu (ns32k)', `#cpu (hppa)', `#cpu
  845. (pyr)', `#cpu (ibm032)', `#cpu (rs6000)', `#cpu (sh)', `#cpu (sparc)',
  846. `#cpu (spur)', `#cpu (tahoe)', `#cpu (vax)', `#cpu (we32000)'.
  847.  
  848.    You can create assertions within a C program using `#assert', like
  849. this:
  850.  
  851.      #assert PREDICATE (ANSWER)
  852.  
  853. (Note the absence of a `#' before PREDICATE.)
  854.  
  855.    Each time you do this, you assert a new true answer for PREDICATE.
  856. Asserting one answer does not invalidate previously asserted answers;
  857. they all remain true.  The only way to remove an assertion is with
  858. `#unassert'.  `#unassert' has the same syntax as `#assert'.  You can
  859. also remove all assertions about PREDICATE like this:
  860.  
  861.      #unassert PREDICATE
  862.  
  863.    You can also add or cancel assertions using command options when you
  864. run `gcc' or `cpp'.  *Note Invocation::.
  865.  
  866. 
  867. File: cpp.info,  Node: #error Directive,  Prev: Assertions,  Up: Conditionals
  868.  
  869. The `#error' and `#warning' Directives
  870. --------------------------------------
  871.  
  872.    The directive `#error' causes the preprocessor to report a fatal
  873. error.  The rest of the line that follows `#error' is used as the error
  874. message.
  875.  
  876.    You would use `#error' inside of a conditional that detects a
  877. combination of parameters which you know the program does not properly
  878. support.  For example, if you know that the program will not run
  879. properly on a Vax, you might write
  880.  
  881.      #ifdef __vax__
  882.      #error Won't work on Vaxen.  See comments at get_last_object.
  883.      #endif
  884.  
  885. *Note Nonstandard Predefined::, for why this works.
  886.  
  887.    If you have several configuration parameters that must be set up by
  888. the installation in a consistent way, you can use conditionals to detect
  889. an inconsistency and report it with `#error'.  For example,
  890.  
  891.      #if HASH_TABLE_SIZE % 2 == 0 || HASH_TABLE_SIZE % 3 == 0 \
  892.          || HASH_TABLE_SIZE % 5 == 0
  893.      #error HASH_TABLE_SIZE should not be divisible by a small prime
  894.      #endif
  895.  
  896.    The directive `#warning' is like the directive `#error', but causes
  897. the preprocessor to issue a warning and continue preprocessing.  The
  898. rest of the line that follows `#warning' is used as the warning message.
  899.  
  900.    You might use `#warning' in obsolete header files, with a message
  901. directing the user to the header file which should be used instead.
  902.  
  903. 
  904. File: cpp.info,  Node: Combining Sources,  Next: Other Directives,  Prev: Conditionals,  Up: Top
  905.  
  906. Combining Source Files
  907. ======================
  908.  
  909.    One of the jobs of the C preprocessor is to inform the C compiler of
  910. where each line of C code came from: which source file and which line
  911. number.
  912.  
  913.    C code can come from multiple source files if you use `#include';
  914. both `#include' and the use of conditionals and macros can cause the
  915. line number of a line in the preprocessor output to be different from
  916. the line's number in the original source file.  You will appreciate the
  917. value of making both the C compiler (in error messages) and symbolic
  918. debuggers such as GDB use the line numbers in your source file.
  919.  
  920.    The C preprocessor builds on this feature by offering a directive by
  921. which you can control the feature explicitly.  This is useful when a
  922. file for input to the C preprocessor is the output from another program
  923. such as the `bison' parser generator, which operates on another file
  924. that is the true source file.  Parts of the output from `bison' are
  925. generated from scratch, other parts come from a standard parser file.
  926. The rest are copied nearly verbatim from the source file, but their
  927. line numbers in the `bison' output are not the same as their original
  928. line numbers.  Naturally you would like compiler error messages and
  929. symbolic debuggers to know the original source file and line number of
  930. each line in the `bison' input.
  931.  
  932.    `bison' arranges this by writing `#line' directives into the output
  933. file.  `#line' is a directive that specifies the original line number
  934. and source file name for subsequent input in the current preprocessor
  935. input file.  `#line' has three variants:
  936.  
  937. `#line LINENUM'
  938.      Here LINENUM is a decimal integer constant.  This specifies that
  939.      the line number of the following line of input, in its original
  940.      source file, was LINENUM.
  941.  
  942. `#line LINENUM FILENAME'
  943.      Here LINENUM is a decimal integer constant and FILENAME is a
  944.      string constant.  This specifies that the following line of input
  945.      came originally from source file FILENAME and its line number there
  946.      was LINENUM.  Keep in mind that FILENAME is not just a file name;
  947.      it is surrounded by doublequote characters so that it looks like a
  948.      string constant.
  949.  
  950. `#line ANYTHING ELSE'
  951.      ANYTHING ELSE is checked for macro calls, which are expanded.  The
  952.      result should be a decimal integer constant followed optionally by
  953.      a string constant, as described above.
  954.  
  955.    `#line' directives alter the results of the `__FILE__' and
  956. `__LINE__' predefined macros from that point on.  *Note Standard
  957. Predefined::.
  958.  
  959.    The output of the preprocessor (which is the input for the rest of
  960. the compiler) contains directives that look much like `#line'
  961. directives.  They start with just `#' instead of `#line', but this is
  962. followed by a line number and file name as in `#line'.  *Note Output::.
  963.  
  964. 
  965. File: cpp.info,  Node: Other Directives,  Next: Output,  Prev: Combining Sources,  Up: Top
  966.  
  967. Miscellaneous Preprocessing Directives
  968. ======================================
  969.  
  970.    This section describes three additional preprocessing directives.
  971. They are not very useful, but are mentioned for completeness.
  972.  
  973.    The "null directive" consists of a `#' followed by a Newline, with
  974. only whitespace (including comments) in between.  A null directive is
  975. understood as a preprocessing directive but has no effect on the
  976. preprocessor output.  The primary significance of the existence of the
  977. null directive is that an input line consisting of just a `#' will
  978. produce no output, rather than a line of output containing just a `#'.
  979. Supposedly some old C programs contain such lines.
  980.  
  981.    The ANSI standard specifies that the `#pragma' directive has an
  982. arbitrary, implementation-defined effect.  In the GNU C preprocessor,
  983. `#pragma' directives are not used, except for `#pragma once' (*note
  984. Once-Only::.).  However, they are left in the preprocessor output, so
  985. they are available to the compilation pass.
  986.  
  987.    The `#ident' directive is supported for compatibility with certain
  988. other systems.  It is followed by a line of text.  On some systems, the
  989. text is copied into a special place in the object file; on most systems,
  990. the text is ignored and this directive has no effect.  Typically
  991. `#ident' is only used in header files supplied with those systems where
  992. it is meaningful.
  993.  
  994. 
  995. File: cpp.info,  Node: Output,  Next: Invocation,  Prev: Other Directives,  Up: Top
  996.  
  997. C Preprocessor Output
  998. =====================
  999.  
  1000.    The output from the C preprocessor looks much like the input, except
  1001. that all preprocessing directive lines have been replaced with blank
  1002. lines and all comments with spaces.  Whitespace within a line is not
  1003. altered; however, a space is inserted after the expansions of most
  1004. macro calls.
  1005.  
  1006.    Source file name and line number information is conveyed by lines of
  1007. the form
  1008.  
  1009.      # LINENUM FILENAME FLAGS
  1010.  
  1011. which are inserted as needed into the middle of the input (but never
  1012. within a string or character constant).  Such a line means that the
  1013. following line originated in file FILENAME at line LINENUM.
  1014.  
  1015.    After the file name comes zero or more flags, which are `1', `2',
  1016. `3', or `4'.  If there are multiple flags, spaces separate them.  Here
  1017. is what the flags mean:
  1018.  
  1019. `1'
  1020.      This indicates the start of a new file.
  1021.  
  1022. `2'
  1023.      This indicates returning to a file (after having included another
  1024.      file).
  1025.  
  1026. `3'
  1027.      This indicates that the following text comes from a system header
  1028.      file, so certain warnings should be suppressed.
  1029.  
  1030. `4'
  1031.      This indicates that the following text should be treated as C.
  1032.  
  1033.