Objective-C 预处理器(The Preprocessor)

2019年6月5日 267次阅读 来源: LvesLi

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Objective-C源文件在编译之前要先经过预编译器处理，然后再扔给LLVM处理、优化。Objectice-C编译器从源文件的输入到编译后的输出文件,处理过程分解后如下图：

《Objective-C 预处理器(The Preprocessor)》 123.png

如上图所示编译过程大体包括词法分析、语法分析、生成代码和优化、汇编链接，最后输出可执行的二进制文件。关于其中每个阶段的具体行为，我们就不做具体研究了，已经超出了我的能力范围（恨自己当年大学期间编译原理没有好好学啊），如果你感兴趣可以研究一下“龙书”《Compilers: Principles, Techniques, and Tools》，传说LLVM的作者Chris Lattner 曾经修炼了这本武功秘籍，还未毕业就被Apple盯上了。龙书真容如下（快膜拜）：

《Objective-C 预处理器(The Preprocessor)》 234.png

今天我们主要看看和预处理器（词法分析部分）相关的内容。预处理器处理过程主要包括三个步骤：

  • 文本翻译： 将输入的源文件分成代码行，并进行一些翻译处理。
  • 记号转换： 将上一步的处理结果转换成记号语言。
  • 基于预处理语言的转换： 如果上一步结果中含有预处理语言元素，就会进行转换。

前两部是自动处理的，第三部要根据预处理语言函数进行处理，

预处理语言

预处理语言对源文件进行转换主要包括文件引用、条件编译、宏展开。预处理语言定义了预处理指令和宏定义。预处理指令是预处理器执行的命令和编译器无关，宏定义只是一个具有名称的一段代码，在文件中会被预处理器替换成相应代码。

指令

指令的格式: #指令名 指令参数 例如

#import "Student.h"
#define kBackColor  [UIColor redColor]

指令主要包括以下四种：

  • 头文件引用
  • 条件编译
  • 错误诊断
  • Pragma
头文件引用

头文件引用主要由#inlude 和#import 两种。每种又分为尖括号(<>)引用和双引号(" ")引用 。

  1. #inlude 与 #import 的区别是： #import 不会造成重复引用，它会自己检查是否已经引用过，也可以防止递归包含。

import的实现是通过#ifndef一个标志进行判断，然后在引入后#define这个标志，来避免重复引用的。

  1. 尖括号(<>)引用与双引号(" ")引用的区别是
    • 双引号(" ")引用的文件，编译器会首先在存储源文件的同一目录下搜索，如果文件没有找到编译器会搜索默认目录（配置文件中配置的头文件引用目录）。
    • 尖括号(<>)引用 只会在默认目录下搜索。
条件编译

条件编译指令主要包括 (#if, #elif, #else, #endif, #ifdef, #ifndef) 利用他们可以选择性的编译代码。一个#if或者#ifdef 最后一定以#endif结束,中间写条件处理或者插入else指令。例如：

ifdef, #ifndef

#ifdef DEBUG
     NSLog (@"File search complete. Found %i files", filecount");
#endif

if, #elif, #else, #endif

#if constant_expression

#else

#endif

or

#if constant_expression

#elif constant_expression

#endif
诊断指令

诊断指令主要包括 #error 和#warning

#ifndef    ifOpen
#error "Not Open"
#endif

如果进入到#error指令，则编译器不会往下执行，如果编译到#warning指令，只会显示一个警告信息，还会继续编译。

Pragma指令

pragma 指令之一种编译器指令，它可以在特定平台下使用，像mark指令可以对代码进行分段标记，让代码更容易查找和跳转到指定位置。 我在自己的Controller中经常这样mark如下：

#pragma mark -
#pragma mark Life Cycle

#pragma mark -
#pragma mark Private Method

#pragma mark -
#pragma mark Action

#pragma mark -
#pragma mark Setter&Getter

宏定义

宏定义就是对代码段起个名字，编译器编译之前预处理器会进行简单的字符串替换。宏定义可以进行简单的替换：

#define MY_CONSTANT 4

也可以定义一个带参数的代码段

#define SQUARE(x)  ((x) * (x))

因为宏定义默认只支持一样，如果要定义多行时每行结尾要加一个斜线（\），最后一行不用。

#define SWAP(a, b) \
a^=b;\
b^=a;\
a^=b;

宏定义枚举和Block在`OC中经常使用。宏定义会在编译之前进行处理，而且一旦定义在其作用范围内都可以引用，可以提高编程效率。宏定义功能强大，当然宏定义也不能乱用它也存在确定，比如难以维护和查错。真机测试时定义太多的宏，当修改一个值就会重新编译好久。建议经常修改的值不要使用宏。一些宏能用常量替换的尽量使用常量。

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下面列出我自己项目中经常使用的宏定义：

//1. 打印日志
#ifdef DEBUG
#    define DLog(...) NSLog(__VA_ARGS__)
#else
#    define DLog(...)
#endif

//2. 获取屏幕 宽度、高度
#define kScreenWidth ([UIScreen mainScreen].bounds.size.width)
#define kScreenHeight ([UIScreen mainScreen].bounds.size.height)

//3. 颜色
#define RGB(r, g, b, a)  [UIColor colorWithRed:r/255.0f green:g/255.0f blue:b/255.0f alpha:a]
#define HEXCOLOR(c)       [UIColor colorWithRed:((c>>16)&0xFF)/255.0f green:((c>>8)&0xFF)/255.0f blue:(c&0xFF)/255.0f alpha:1.0f]
//背景色  
#define BACKGROUND_COLOR [UIColor colorWithRed:242.0/255.0 green:236.0/255.0 blue:231.0/255.0 alpha:1.0]  
//清除背景色  
#define CLEARCOLOR [UIColor clearColor] 

//4.加载图片宏：
#define LOADIMAGE(file,type) [UIImage imageWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle]pathForResource:file ofType:type]]
//5. NavBar高度
#define NavigationBar_HEIGHT 44
//6. 获取系统版本
#define IOS_VERSION [[[UIDevice currentDevice] systemVersion] floatValue]
#define CurrentSystemVersion [[UIDevice currentDevice] systemVersion]

//7. 判断是真机还是模拟器
#if TARGET_OS_IPHONE
    //iPhone Device
#endif

#if TARGET_IPHONE_SIMULATOR
   //iPhone Simulator
#endif

//8. 设置View的tag属性
#define VIEWWITHTAG(_OBJECT, _TAG)    [_OBJECT viewWithTag : _TAG]

//9. GCD
#define BACK(block) dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), block)
#define MAIN(block) dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),block)

//10. NSUserDefaults 实例化
#define USER_DEFAULT [NSUserDefaults standardUserDefaults]

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    原文作者：LvesLi
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