12 O pré-processador

O pré-processador é um programa que faz alguns processamentos simples antes do compilador. Ele é executado automaticamente todas as vezes que seu programa é compilado, e os comandos a serem executados são dados através de diretivas do pré-processador.

Estas diretivas são colocadas em linhas que contém somente a diretiva (elas não são código da linguagem C , portanto as regras para elas são um pouco diferentes). As linhas que começam com um # são comandos para o pré-processador. A linha inteira é reservada para este comando (nenhum código C pode aparecer nesta linha e comandos do pré-processador não podem estar separados em diversas linhas).

12.1 A diretiva #define

Uma diretiva que é usada frequentemente é o #define. Esta diretiva é usada para fazer substituição de macros. Por enquanto, mostraremos uma utilização simples do #define, que é simplestemente uma substituição no texto.

O uso mais frequente desta diretiva é dar nomes simbólicos a uma constante (você já viu outra maneira de definir contantes que é colocar a palvavra const antes da definição de uma variável). Por exemplo, seria conveniente usar PI em seus programas ao invés de digitar 3.1415926535 toda hora. Como outro exemplo, se você quiser escrever um programa sobre estudantes de uma turma de 81 alunos, você poderia definir NUM_ALUNOS como 81. Assim, se o número de alunos mudar, você não precisaria modificar todo o seu programa onde o número de alunos (81) é utilizado, mas simplesmente alterar a diretiva #define. Estas duas diretivas são definidas da seguinte forma:

#define PI 3.1415926535

#define NUM_ALUNOS 81

Por convenção, nomes introduzidos por um #define são geralmente em letra maiúscula (e variáveis são em letra minúscula, ou uma mistura de letras minúsculas e maiúsculas). Assim, quando você vê um nome em um programa, você sabe se o nome refere-se a uma variável ou um nome definido por um #define.

Considere o seguinte programa exemplo que usa PI:

   #define PI        3.14159265

   int main()
   {
      double raio;

      printf("Entre com o raio: ");
      scanf("%f", &raio);

      printf("Circunferencia = %f\n", 2.0 * PI * raio);
   }

Lembre-se que o nome PI não é um nome de variável. Ele é um nome que o pré-processador substituirá pelo texto especificado pelo #define (mais ou menos da mesma forma que o comando pesquisa-e-substitui do editor de texto). O compilador nunca vê ou sabe sobre PI. O compilador vê o seguinte printf() do programa acima depois do pré-processador ser executado:

      printf("Circunferencia = %f\n", 2.0 * 3.14159265 * raio);

12.2 A diretiva #include

Agora imagine que estamos escrevendo uma biblioteca geométrica: um conjunto de funções para calcular a área de cilindros, cones, esferas. Se diferentes pessoal estão escrevendo cada uma das funções, eles provavelmente colocarão suas funções em diferentes arquivos. Mas todas as funções usam o numero $\pi$, e algumas outras constantes podem ser necessárias também. Ao invés de colocar o #define no início de cada arquivo, um único arquivo geom.h pode ser criado. Este arquivo conterá a linha

#define PI 3.14159265

Assim, se todos os arquivos de funções geométricas puderem enxergar geom.h, eles compartilharão as mesmas definições. é para isso que usamos a diretiva #include, para incluir em seu programa, informações que estão em outro arquivo. Estas diretivas geralmente estão no início do programa fonte, antes da definição de funções e varáveis. Por exemplo, a diretiva

#include "geom.h"

colocada nos arquivos fontes que contêm as funções geométricas fará com que todos eles usem o nome simbólico PI ao invés de 3.14159265. O fato do nome do arquivo estar em aspas significa que o arquivo geom.h está no mesmo diretório que os arquivos fontes (ao invés do diretório onde se encontram as bibliotecas padrão de C ).

A diretiva

#include <stdio.h>

é colocada no início do programa fonte para incluir informações (como protótipos de funções) que são necessários quando printf() e scanf() são chamados dentro do programa. O arquivo entre < > está em algum diretório padrão conhecido pelo pré-processador. Este arquivo stdio.h é comum a todas as implementações da linguagem C  e contém infomações necessárias para executar operações de entrada e saída da entrada e saída padrão (teclado e monitor).

A extensão .h vem do inglês header file. Apesar de não ser obrigatório que arquivos incluídos tenham a extensão .h, geralmente esta é a convenção utilizada.

12.3 Comentários

De um modo geral, o pré-processador dos compiladores existentes remove todos os comentários do arquivo fonte antes do programa ser compilado. Portanto, o compilador nunca vê realmente os comentários.