C# 预处理器指令

尽管编译器没有单独的预处理器，但本节中所述指令的处理方式与有预处理器时一样。 可使用这些指令来帮助条件编译。 不同于 C 和 C++ 指令，不能使用这些指令来创建宏。 预处理器指令必须是一行中唯一的说明。

可为空上下文

#nullable 预处理器指令将设置可为空注释上下文和可为空警告上下文 。 此指令控制是否可为空注释是否有效，以及是否给出为 Null 性警告。 每个上下文要么处于已禁用状态，要么处于已启用状态 。

可在项目级别（C# 源代码之外）指定这两个上下文。 #nullable 指令控制注释和警告上下文，并优先于项目级设置。 指令会设置其控制的上下文，直到另一个指令替代它，或直到源文件结束为止。

指令的效果如下所示：

• #nullable disable：将可为空注释和警告上下文设置为“已禁用”。
• #nullable enable：将可为空注释和警告上下文设置为“已启用”。
• #nullable restore：将可为空注释和警告上下文还原为项目设置。
• #nullable disable annotations：将可为空注释上下文设置为“已禁用”。
• #nullable enable annotations：将可为空注释上下文设置为“已启用”。
• #nullable restore annotations：将可为空注释上下文还原为项目设置。
• #nullable disable warnings：将可为空警告上下文设置为“已禁用”。
• #nullable enable warnings：将可为空警告上下文设置为“已启用”。
• #nullable restore warnings：将可为空警告上下文还原为项目设置。

条件编译

使用四个预处理器指令来控制条件编译：

• #if：打开条件编译，其中仅在定义了指定的符号时才会编译代码。
• #elif：关闭前面的条件编译，并基于是否定义了指定的符号打开一个新的条件编译。
• #else：关闭前面的条件编译，如果没有定义前面指定的符号，打开一个新的条件编译。
• #endif：关闭前面的条件编译。

仅在定义指定的符号时或者在使用 ! not 运算符时未定义指定的符号时，C# 编译器才编译 #if 指令和 #endif 指令之间的代码。 与 C 和 C++ 不同，不能将数字值分配给符号。 C# 中的 #if 语句是布尔值，且仅测试是否已定义该符号。 例如，定义 DEBUG 时将编译以下代码：

#if DEBUG
    Console.WriteLine("Debug version");
#endif

未定义 MYTEST 时，将编译以下代码：

#if !MYTEST
    Console.WriteLine("MYTEST is not defined");
#endif

可以使用运算符 ==（相等）和 !=（不相等）来测试 bool 值是 true 还是 false。 true 表示定义该符号。 语句 #if DEBUG 具有与 #if (DEBUG == true) 相同的含义。 可以使用 && (and)、|| (or) 和 !(not) 运算符来计算是否已定义多个符号。 还可以用括号对符号和运算符进行分组。

#if 以及 #else、#elif、#endif、#define 和 #undef 指令，允许基于是否存在一个或多个符号包括或排除代码。 条件编译在编译调试版本的代码或编译特定配置的代码时会很有用。

以 #if 指令开头的条件指令必须以 #endif 指令显式终止。 #define 允许你定义一个符号。 通过将该符号用作传递给 #if 指令的表达式，该表达式的计算结果为 true。 还可以通过 DefineConstants 编译器选项来定义符号。 可以通过 #undef 取消定义符号。 使用 #define 创建的符号的作用域是在其中定义它的文件。 使用 DefineConstants 或 #define 定义的符号与具有相同名称的变量不冲突。 也就是说，变量名称不应传递给预处理器指令，且符号仅能由预处理器指令评估。

#elif 可以创建复合条件指令。 如果之前的 #if 和任何之前的可选 #elif 指令表达式的值都不为 true，则计算 #elif 表达式。 如果 #elif 表达式计算结果为 true，编译器将计算 #elif 和下一条件指令间的所有代码。 例如：

#define VC7
//...
#if DEBUG
    Console.WriteLine("Debug build");
#elif VC7
    Console.WriteLine("Visual Studio 7");
#endif

#else 允许创建复合条件指令，因此，如果先前 #if 或（可选）#elif 指令中的任何表达式的计算结果都不是 true，则编译器将对介于 #else 和下一个 #endif 之间的所有代码进行求值。 #endif(#endif) 必须是 #else 之后的下一个预处理器指令。

#endif 指定条件指令的末尾，以 #if 指令开头。

此外，生成系统还会感知表示 SDK 样式项目中不同目标框架的预定义预处理器符号。 在创建可以面向多个 .NET 版本的应用程序时，这些符号会很有用。

其他预定义符号包括 DEBUG 和 TRACE 常数。 你可以使用 #define 替代项目的值集。 例如，会根据生成配置属性（“调试”或者“发布”模式）自动设置 DEBUG 符号。

下例显示如何在文件上定义 MYTEST 符号，然后测试 MYTEST 和 DEBUG 符号的值。 此示例的输出取决于是在“调试”还是“发布”配置模式下生成项目 。

#define MYTEST
using System;
public class MyClass
{
    static void Main()
    {
#if (DEBUG && !MYTEST)
        Console.WriteLine("DEBUG is defined");
#elif (!DEBUG && MYTEST)
        Console.WriteLine("MYTEST is defined");
#elif (DEBUG && MYTEST)
        Console.WriteLine("DEBUG and MYTEST are defined");  
#else
        Console.WriteLine("DEBUG and MYTEST are not defined");
#endif
    }
}

下例显示如何针对不同的目标框架进行测试，以便在可能时使用较新的 API：

public class MyClass
{
    static void Main()
    {
#if NET40
        WebClient _client = new WebClient();
#else
        HttpClient _client = new HttpClient();
#endif
    }
    //...
}

定义符号

使用以下两个预处理器指令来定义或取消定义条件编译的符号：

• #define：定义符号。
• #undef：取消定义符号。

使用 #define 来定义符号。 将符号用作传递给 #if 指令的表达式时，该表达式的计算结果为 true，如以下示例所示：

#define VERBOSE

#if VERBOSE
   Console.WriteLine("Verbose output version");
#endif

符号可用于指定编译的条件。 可通过 #if 或 #elif 测试符号。 还可以使用 ConditionalAttribute 来执行条件编译。 可以定义符号，但不能为符号分配值。 文件中必须先出现 #define 指令，才能使用并非同时也是预处理器指令的任何指示。 还可以通过 DefineConstants 编译器选项来定义符号。 可以通过 #undef 取消定义符号。

定义区域

可以使用以下两个预处理器指令来定义可在大纲中折叠的代码区域：

• #region：启动区域。
• #endregion：结束区域。

利用 #region，可以指定在使用代码编辑器的大纲功能时可展开或折叠的代码块。 在较长的代码文件中，折叠或隐藏一个或多个区域十分便利，这样，可将精力集中于当前处理的文件部分。 下面的示例演示如何定义区域：

#region MyClass definition
public class MyClass
{
    static void Main()
    {
    }
}
#endregion

#region 块必须通过 #endregion 指令终止。 #region 块不能与 #if 块重叠。 但是，可以将 #region 块嵌套在 #if 块内，或将 #if 块嵌套在 #region 块内。

错误和警告信息

使用以下指令指示编译器生成用户定义的编译器错误和警告，并控制行信息：

• #error：使用指定的消息生成编译器错误。
• #warning：使用指定的消息生成编译器警告。
• #line：更改用编译器消息输出的行号。

#error 可从代码中的特定位置生成 CS1029 用户定义的错误。 例如：

#error Deprecated code in this method.

#warning 允许你从代码中的特定位置生成 CS1030 第一级编译器警告。 例如：

#warning Deprecated code in this method.

借助 #line，可修改编译器的行号及（可选）用于错误和警告的文件名输出。

以下示例演示如何报告与行号相关联的两个警告。 #line 200 指令将下一行的行号强制设为 200（尽管默认值为 #6）；在执行下一个 #line 指令前，文件名都会报告为“特殊”。 #line default 指令将行号恢复至默认行号，这会对上一指令重新编号的行进行计数。

class MainClass
{
    static void Main()
    {
#line 200 "Special"
        int i;
        int j;
#line default
        char c;
        float f;
#line hidden // numbering not affected
        string s;
        double d;
    }
}

编译产生以下输出：

Special(200,13): warning CS0168: The variable 'i' is declared but never used
Special(201,13): warning CS0168: The variable 'j' is declared but never used
MainClass.cs(9,14): warning CS0168: The variable 'c' is declared but never used
MainClass.cs(10,15): warning CS0168: The variable 'f' is declared but never used
MainClass.cs(12,16): warning CS0168: The variable 's' is declared but never used
MainClass.cs(13,16): warning CS0168: The variable 'd' is declared but never used

可在生成过程的自动、中间步骤中使用 #line 指令。 例如，如果已从原始源代码文件中删除行，但仍希望编译器基于文件中的原始行号生成输出，可在删除行后，使用 #line 来模拟原始行号。

#line hidden 指令能对调试程序隐藏连续行，当开发者逐行执行代码时，介于 #line hidden 和下一 #line 指令（假设它不是其他 #line hidden 指令）间的任何行都将被跳过。 还可通过此选项允许 ASP.NET 区分用户定义和计算机生成的代码。 虽然此功能主要用于 ASP.NET，但可能更多的源生成器会利用此功能。

#line hidden 指令不影响错误报告中的文件名或行号。 也就是说，如果编译器在隐藏块中发现错误，编译器将报告错误的当前文件名和行号。

#line filename 指令可指定要在编译器输出中显示的文件名。 默认情况下，将使用源代码文件的实际名称。 该文件名必须以双引号 ("") 引起来，且必须位于行号之后。

从 C# 10 开始，可以使用一种新形式的 #line 指令：

#line (1, 1) - (5, 60) 10 "partial-class.g.cs"
/*34567*/int b = 0;

这种形式的组件包括：

• (1, 1)：指令后面行上的第一个字符的起始行和列。 在此示例中，下一行将报告为第 1 行第 1 列。
• (5, 60)：标记区域的结束行和列。
• 10：将使 #line 指令生效的列偏移量。 在此示例中，第 10 列将报告为第 1 列。 这就是声明 int b = 0; 开始的位置。 此字段可选。 如果省略了该字段，则指令将对第 1 列生效。
• "partial-class.g.cs"：输出文件的名称。

前面的示例将生成以下警告：

partial-class.g.cs(1,5,1,6): warning CS0219: The variable 'b' is assigned but its value is never used

重新映射后，变量 b 位于第 1 行的第 6 个字符处。

特定于域的语言 (DSL) 通常使用此格式来提供从源文件到生成的 C# 输出的更好的映射。 若要查看此格式的更多示例，请参阅示例部分中的功能规范。

杂注

#pragma 为编译器给出特殊指令以编译它所在的文件。 这些指令必须受编译器支持。 换句话说，不能使用 #pragma 创建自定义的预处理指令。

• #pragma warning：启用或禁用警告。
• #pragma checksum：生成校验和。

#pragma pragma-name pragma-arguments

其中 pragma-name 是可识别 pragma 的名称，pragma-arguments 是特定于 pragma 的参数。

#pragma warning

#pragma warning 可以启用或禁用特定警告。

#pragma warning disable warning-list
#pragma warning restore warning-list

其中 warning-list 是以逗号分隔的警告编号的列表。 “CS”前缀是可选的。 未指定警告编号时，disable 会禁用所有警告，restore 会启用所有警告。

disable 从源文件的下一行开始生效。 警告会在后面的 restore 行上还原。 如果文件中没有 restore，则在同一编译中任何之后文件的第一行，警告将还原为其默认状态。

// pragma_warning.cs
using System;

#pragma warning disable 414, CS3021
[CLSCompliant(false)]
public class C
{
    int i = 1;
    static void Main()
    {
    }
}
#pragma warning restore CS3021
[CLSCompliant(false)]  // CS3021
public class D
{
    int i = 1;
    public static void F()
    {
    }
}

#pragma checksum

生成源文件的校验和以帮助调试 ASP.NET 页面。

#pragma checksum "filename" "{guid}" "checksum bytes"

其中，"filename" 是需要监视更改或更新的文件的名称，"{guid}" 是哈希算法的全局唯一标识符 (GUID)，"checksum_bytes" 是表示校验和字节的十六进制数字的字符串。 必须是偶数个十六进制数字。 奇数个数字会导致编译时警告出现，且指令遭忽略。

Visual Studio 调试器使用校验和确保它可始终找到正确的源。 编译器为源文件计算校验和，然后将输出发出到程序数据库 (PDB) 文件。 调试器随后使用 PDB 针对它为源文件计算的校验和进行比较。

此解决方案不适用于 ASP.NET 项目，因为计算出的校验和是针对生成的源文件，而不是 .aspx 文件。 为解决此问题，#pragma checksum 为 ASP.NET 页面提供校验和支持。

在 Visual C# 中创建 ASP.NET 项目时，生成的源文件包含 .aspx 文件（从该文件生成源）的校验和。 编译器随后将此信息写入 PDB 文件中。

如果编译器在文件中没有找到 #pragma checksum 指令，它将计算校验和，并将该值写入 PDB 文件。

class TestClass
{
    static int Main()
    {
        #pragma checksum "file.cs" "{406EA660-64CF-4C82-B6F0-42D48172A799}" "ab007f1d23d9" // New checksum
    }
}