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02.00 - Preprocesador y Macros

Lenguajes Estructurados​

Funcionamiento del preprocesador C​

Funcionamiento de un preprocesador en programación C

El preprocesador C es un preprocesador de macros (permite definir macros) que transforma el programa antes de compilarlo. Estas transformaciones pueden ser la inclusión de archivos de cabecera, expansiones de macros, etc.

Todas las directivas de preprocesamiento comienzan con un símbolo #. Por ejemplo

#define PI 3.14

Algunos de los usos comunes de los preprocesadores C son:

Incluir archivos de cabecera #include​

El preprocesador #include se utiliza para incluir archivos de cabecera en programas C. Por ejemplo

#include <stdio.h>

Aquí, stdio.h es un archivo de encabezado. La directiva de preprocesador #include reemplaza la línea anterior con el contenido del archivo de cabecera stdio.h.

Esa es la razón por la que necesita usar #include <stdio.h> antes de poder usar funciones como scanf() y printf().

También puede crear su propio archivo de encabezado que contenga la declaración de función e incluirlo en su programa utilizando esta directiva de preprocesador.

#include "my_header.h"

Macros con #define​

Una macro es un fragmento de código al que se le asigna un nombre. Puede definir una macro en C utilizando la directiva de preprocesador #define.

Aquí hay un ejemplo.

#define c 299792458  // speed of light

Aquí, cuando usamos c en nuestro programa, se reemplaza con 299792458.

Ejemplo 1: #define preprocesador​

#include <stdio.h>
#define PI 3.1415

int main()
{
    float radius, area;
    printf("Enter the radius: ");
    scanf("%f", &radius);

    // Notar el uso de PI
    area = PI*radius*radius;

    printf("Area=%.2f",area);
    return 0;
}

Macros como funciones​

También puede definir macros que funcionen de manera similar a una llamada a función. Esto se conoce como macros similares a funciones. Por ejemplo

#define circleArea(r) (3.1415*(r)*(r))

Cada vez que el programa encuentra circleArea(argument), se reemplaza por (3.1415*(argument)*(argument)).

Supongamos que pasamos 5 como argumento entonces, se expande de la siguiente manera:

circleArea(5) expands to (3.1415*5*5)

Ejemplo 2: Uso de #define​

#include <stdio.h>
#define PI 3.1415
#define circleArea(r) (PI*r*r)

int main() {
    float radius, area;

    printf("Enter the radius: ");
    scanf("%f", &radius);
    area = circleArea(radius);
    printf("Area = %.2f", area);

    return 0;
}

Compilación condicional​

En la programación en C, puede indicar al preprocesador si debe incluir un bloque de código o no. Para ello, se pueden utilizar directivas condicionales.

Es similar a una declaración if con una diferencia importante.

La instrucción if se prueba durante el tiempo de ejecución para comprobar si un bloque de código debe ejecutarse o no, mientras que los condicionales se utilizan para incluir (u omitir) un bloque de código en el programa antes de la ejecución.

Usos del condicional​

  • Utilice código diferente dependiendo de la máquina, sistema operativo
  • Compilar el mismo archivo fuente en dos programas diferentes
  • para excluir cierto código del programa, pero para mantenerlo como referencia para fines futuros

¿Cómo usar condicional?​

Para usar condicional se utilizan directivas #ifdef,#if,#defined,#else y #elif

Directiva #ifdef​

#ifdef MACRO     
   // codigo condicional
#endif

Aquí, los códigos condicionales se incluyen en el programa solo si MACRO está definido.

Directiva #if, #elif y #else​

#if expression
   // codigo condicional
#endif

Aquí, expression es una expresión de tipo entero (pueden ser enteros, caracteres, expresión aritmética, macros, etc.).

Los códigos condicionales se incluyen en el programa sólo si expression se evalúa a un valor distinto de cero.

La directiva opcional #else se puede utilizar con la directiva#if.

#if expression
   // codigo condicional si expression es distinto de cero
#else
    // codigo condicional si expression es cero
#endif

También puede agregar condicional anidado al #if...#else usando #elif

#if expression
   // codigo condicional si expression es distinto de cero    
#elif expression1
   // codigo condicional si expression1 es distinto de cero
#elif expression2
   // codigo condicional si expression2 es distinto de cero
#else
    // codigo condicional si todas las expresiones son cero
#endif

#defined​

El operador especial #defined se utiliza para probar si una determinada macro está definida o no. A menudo se usa con la directiva #if.

#if defined BUFFER_SIZE && BUFFER_SIZE >= 2048
  // codes

Macros predefinidas​

Aquí hay algunas macros predefinidas en la programación C.

MacroValor
__DATE__Una cadena que contiene la fecha actual.
__FILE__Una cadena que contiene el nombre de archivo.
__LINE__Un entero que representa el número de línea actual.
__STDC__Si sigue el estándar ANSI C, entonces el valor es un entero distinto de cero.
__TIME__Una cadena que contiene la hora actual.

Ejemplo 3: Obtener la hora actual usando __TIME__​

El siguiente programa genera la hora actual mediante macro __TIME__.

#include <stdio.h>
int main()
{
   printf("Current time: %s",__TIME__);   
}

Salida

Current time: 19:54:39

Lecturas recomendadas​