预处理阶段能做什么：宏定义和条件编译

预处理指令只有十来个，实在是少得可怜。而且，常用的也就是 #include、#define、#if，所以很容易掌握。预处理指令都以符号“#”开头，这个你应该很熟悉了。但同时你也应该意识到，虽然都在一个源文件里，但它不属于 C++ 语言，它走的是预处理器，不受 C++ 语法规则的约束。

你在写预处理代码的时候，可以参考这个格式。

#                              // 预处理空行
#if __linux__                  // 预处理检查宏是否存在
#   define HAS_LINUX    1      // 宏定义，有缩进
#endif                         // 预处理条件语句结束
#                              // 预处理空行

在写头文件的时候，为了防止代码被重复包含，通常要加上“Include Guard”，也就是用“#ifndef/#define/#endif”来保护整个头文件，建议你在所有头文件里强制使用，像下面这样：

#ifndef _XXX_H_INCLUDED_
#define _XXX_H_INCLUDED_

...    // 头文件内容

#endif // _XXX_H_INCLUDED_

宏定义（#define/#undef）

宏的展开、替换发生在预处理阶段，不涉及函数调用、参数传递、指针寻址，没有任何运行期的效率损失，所以对于一些调用频繁的小代码片段来说，用宏来封装的效果比 inline 关键字要更好，因为它真的是源码级别的无条件内联。

#define ngx_tolower(c)      ((c >= 'A' && c <= 'Z') ? (c | 0x20) : c)
#define ngx_toupper(c)      ((c >= 'a' && c <= 'z') ? (c & ~0x20) : c)

#define ngx_memzero(buf, n)       (void) memset(buf, 0, n)

宏是没有作用域概念的，永远是全局生效。对于一些用来简化代码、起临时作用的宏，最好是用完后尽快用“#undef”取消定义，避免冲突的风险。

#define CUBE(a) (a) * (a) * (a)  // 定义一个简单的求立方的宏

cout << CUBE(10) << endl;        // 使用宏简化代码
cout << CUBE(15) << endl;        // 使用宏简化代码

#undef CUBE                      // 使用完毕后立即取消定义

另一种做法是宏定义前先检查，如果之前有定义就先 undef，然后再重新定义：

#ifdef AUTH_PWD                  // 检查是否已经有宏定义
#  undef AUTH_PWD                // 取消宏定义
#endif                           // 宏定义检查结束
#define AUTH_PWD "xxx"           // 重新宏定义

虽然不少人认为，定义常量更应该使用 enum 或者 const，但我觉得宏定义毕竟用法简单，也是源码级的真正常量，而且还是从 C 继承下来的传统，用在头文件里还是有些优势的。

#define MAX_BUF_LEN    65535
#define VERSION        "1.0.18"

条件编译（#if/#else/#endif）

你必须知道的一个宏是“__cplusplus”，它标记了 C++ 语言的版本号，使用它能够判断当前是 C 还是 C++，是 C++98 还是 C++11。你可以看下面这个例子

#ifdef __cplusplus                      // 定义了这个宏就是在用C++编译
    extern "C" {                        // 函数按照C的方式去处理
#endif
    void a_c_function(int a);
#ifdef __cplusplus                      // 检查是否是C++编译
    }                                   // extern "C" 结束
#endif

#if __cplusplus >= 201402                // 检查C++标准的版本号
    cout << "c++14 or later" << endl;    // 201402就是C++14
#elif __cplusplus >= 201103              // 检查C++标准的版本号
    cout << "c++11 or before" << endl;   // 201103是C++11
#else   // __cplusplus < 201103          // 199711是C++98
#   error "c++ is too old"               // 太低则预处理报错
#endif  // __cplusplus >= 201402         // 预处理语句结束

条件编译还有一个特殊的用法，那就是，使用“#if 1”“#if 0”来显式启用或者禁用大段代码，要比“/* … */”的注释方式安全得多，也清楚得多，这也是我的一个“不传之秘”。

#if 0          // 0即禁用下面的代码，1则是启用
  ...          // 任意的代码
#endif         // 预处理结束

#if 1          // 1启用代码，用来强调下面代码的必要性
  ...          // 任意的代码
#endif         // 预处理结束