# 前置處理器
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大家應該都看過這些東西：

#define test 123
#include<iostream>

這種以 `#` 為開頭的程式碼稱為**前置處理器**，大家應該都知道 C++ 的程式碼需要先經過編譯才能執行，而前置處理器是在編譯之前就執行的，經過前置處理器處理完後的程式碼才會被編譯。

舉例來說，`#include` 會在編譯前將指定檔案裡的文字完全複製貼上到你 include 的那個地方，它可以用在任何地方，例如：

你開了一個檔案叫做 `hello.txt`，內容只有 `"hello"`，然後你在同目錄有另一個檔案 `test.cpp`，內容是：

#include<iostream>
using namespace std;

int main(){
    cout <<
        #include "hello.txt"
        << "\n";
    return 0;
}

那麼會輸出 `hello`，在編譯之前，`#include "hello.txt"` 這一行就會被替換成 `"hello"`。

還有一個常見的前置處理器是 `#define`，結構是 `#define 識別碼(identifier) 替換字串`，也被稱為「巨集」或「宏」，英文是 macro，有些人可能會說這是「常數」，然後你就會開始懷疑它跟 `const` 的差別，其實 `#define` 並不是在宣告一個常數，而是它會把整份程式碼中的一段特定文字替換，例如：

#include<iosteam>
#define hello "hello"
using namespace std;

int main(){
    cout << hello << "\n";
    return 0;
}

在編譯之前，`hello` 就會被替換成 `"hello"`，接著才進行編譯，所以輸出會是 `hello`。它也有函式的用法：

#inlcude<iosteam>
#define say(a) cout << a << "\n"
using namespace std;

int main(){
    say("hello");
    return 0;
}

這樣會輸出 `hello`，在編譯前，`say("hello")` 會被替換成 `cout << a << "\n"`。

要特別注意的一點是，因為這是把文字原封不動貼上，所以 `#define` 替換的部分**不會**先做運算，而是在執行期按照前置處理器處理完的程式碼運算，例如：

#include<iostream>
#define plus(a, b) a + b
using namespace std;

int main(){
    cout << (plus(1, 2) * 3) << "\n";
    return 0;
}

這樣的結果並不是 `9`，而是 `7`，因為替換完後的程式碼會是 `1 + 2 * 3`，`2 * 3` 會先被計算。所以我建議用個括號把它包起來。

以上是 `#define` 的「巨集」用法，而 `#define` 還有另一個功用，前置處理器也有 if 的語法，它們都和 `#define` 有關。

最單純的是 `#if`、`#elif`、`#else`、`#endif`，用法例如：

#include<iostream>
#define A 3
using namespace std;

int main(){
    #if A == 3
    cout << "test\n";
    #elif A == 2
    cout << "hello\n";
    #else
    cout << "QQ\n";
    #endif

    return 0;
}

這就像是一般的 if 控制語法，而是以 `#endif` 結束區塊，要巢狀結構也可以。如果判斷結果是 `true`，那個區塊才會被編譯，上述的範例中，只有 `A==3` 這個判斷會是 `true`，因此只有第 7 行會被編譯，第 9 和 11 行不會。前置處理器的判斷只能判 `#define` 定義的東西，幾乎所有運算子都可以用。如果把第 2 行改成 `#define A 2`，那被編譯的就會是第 9 行，如果 `A` 不是 `2` 也不是 `3`，那被編譯的就會是第 11 行。

除了可以判斷值之外，也可以判斷一個識別碼有無被定義，用 `defined(識別碼)` 就可以得到指定的識別碼有沒有 define 過，例如：

#include<iostream>
#define A
using namespace std;

int main(){
    #if defined(A)
    cout << "test\n";
    #endif
    #if defined(B)
    cout << "hi\n";
    #endif

    return 0;
}

第 7 行會被編譯，而第 10 行不會。`#if defined(A)` 可以簡寫為 `#ifdef A`，而 `#if !defined(A)` 可以簡寫為 `#ifndef A`。

這通常會用來避免標頭檔被重複 include，至於競程上，如果你打了一大段測試用的程式碼，覺得要在 submit 前註解掉、WA 了又要取消註解很麻煩，那就可以用個 `#ifdef` 來處理，會方便許多。