程式設計有時候可以利用自動化大大節省事情的處理時間，但有時候如果對於語言的不熟悉，可能會造成程式碼不如預期，而這件事常常出現在 C 語言的預處理部分！

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【重要擋修】什麼是預處理部分？

在 C 語言中有所謂的前 4 步驟，詳閱 C preprocessor: Phases - wiki
在開始之前，請你回答，註解(comment)，是不是預處理要處理的項目之一？答案是： 是的，是預處理的項目。

我們將從 3 個方面切入：

1. 引用檔案 include file
2. 條件編譯 Conditional compilation
3. 巨集定義與擴展 Macro definition and expansion

Swift 的預處理

是的沒錯， Swift 也有預處理的環節。分別如下：

1. 引用檔案： import，透過這個指令，我們可以使用 其他 module 的程式碼。
2. 條件編譯：
   • #if (MYFLAG && DEBUG)，在 Swift 的編譯指令 swift build -Xswiftc "-DMYFLAG" -Xswiftc "-DDEBUG" 加入自己的編譯變數。
   • #if canImport(MODULE)、#if os(OSNAME)、#if arch(ARCH 針對作業系統的設定編譯
   • @available(iOS 13, *) 與 if #available(iOS 13, *)，針對 OS版本的條件編譯
3. 巨集定義(無擴展)：#filepath、#function、#line、typealias

以上是我濃縮的 Swift preprocessor，主要希望可以引起讀者回憶，因此相對簡略很多。

Objective-C 與 C 語言的預處理

在 C 語言與 Objective-C 使用的預處理幾乎是一模一樣的，同樣的，我們從三個面向處理：

1. 引用檔案：#include
   早在系列開始的前期 #include <HEADER.h>，一直圍繞在 C 語言的範例中，詳細可以看第 9 天的文章，值得提醒的是 Objective-C 在檔案引用多了 #import 與 @import，還有在後續的Objective-C 物件導向會提到 @class

2. 條件編譯： #ifdef 與 #ifndef
   在上一個文章中，我們有提到 Include guard，就是使用了條件編譯。而且由於 Swift 在預處理部分絕大多數承襲了 Objective-C，因此在 Flag 的定義也是如此。

// C
#define DEBUG 1
#if DEBUG
log(_SOMETHING_TO_LOG_);
#endif

OS版本的檢查也與 Swift 相似

// Objective-C
if (@available(macOS 20, *)) {
    printf("macOS above 20\n");
}

3. 巨集定義與擴展：

這應該是最難懂的部分了。

builtin macros 預定義巨集

首先，我們可以先從 Swift 相似的 #filepath、#function、#line 開始，C 語言已經有支援，Objective-C 可以使用。

更多預先定義到了巨集可以參考 Clang Language Extensions — Clang 12 documentation

自定義巨集

在 C 語言中，自定義巨集基本上就是沒有邏輯的文字代換，也就是說可以將向替換的文字替換成自定義文字，請參考下面的 main.c:

// C
#define NUMBER int
#define BEGIN {
#define END }
#define EXIT_SUCCESS 0

NUMBER main()
BEGIN
    return EXIT_SUCCESS;
END

相信讀者可以感受到一絲絲苦難了，如果沒有可以嘗試看看 這個 GitHub 專案，找找看 e.c 檔案。

但是 #define 用的好，有時候會大大幫助開發時間，這部分在歷屆的鐵人賽已經有針對 C 語言的介紹，很實用。

1. 30 Days 如何把 C 語言偽裝成高階語言 OWO /系列 - Day 21：重溫前置處理器、巨集( #, ## )、預先定義的巨集
2. 30 Days 如何把 C 語言偽裝成高階語言 OWO /系列 - Day 28：例外處理系列：研究結束中 ：finally() 、進行封裝、巨集優化
3. 30 Days 如何把 C 語言偽裝成高階語言 OWO /系列 - Day 29：例外處理系列：巨集函數具體的使用方式

Objective-C 特別的定義

在 Objective-C 有所謂的強調型別，透過 objc.h 的定義，可以看到很特別的處理。

這部分我推薦 bool 與 BOOL · KKBOX iOS_Mac OS X 基本開發教材，該文說明十分清楚。

// Objective-C
/* objc.h */
#define YES __objc_yes
#define NO  __objc_no
...
#   define Nil __DARWIN_NULL
...
#   define nil __DARWIN_NULL
...

建議讀者打開電腦查找 objc.h, 自己瀏覽一遍。

簡單問題

1. 說明 #define square(x) x * x 會造成什麼問題
2. 找找看 io.ccc 與 preprocessor 有關的得獎程式，嘗試分享你看懂多少。