C語(yǔ)言中define的用法(2009-08-17 19:21:11)轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 雜談
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define是C語(yǔ)言中的預(yù)處理命令，它用于宏定義，可以提高源代碼的可讀性，為編程提供方便。
預(yù)處理命令以“#”號(hào)開頭，如包含命令#include，宏定義命令#define等。一般都放在源文件的前面，它們稱為預(yù)處理部分。
所謂預(yù)處理是指在進(jìn)行編譯之前所作的工作。預(yù)處理是C語(yǔ)言的一個(gè)重要功能，它由預(yù)處理程序負(fù)責(zé)完成。當(dāng)對(duì)一個(gè)源文件進(jìn)行編譯時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理部分作處理，處理完畢自動(dòng)進(jìn)入對(duì)源程序的編譯。
宏的定義
在C或C++語(yǔ)言源程序中允許用一個(gè)標(biāo)識(shí)符來(lái)表示一個(gè)字符串，稱為“宏”。被定義為“宏”的標(biāo)識(shí)符稱為“宏名”。在編譯預(yù)處理時(shí)，對(duì)程序中所有出現(xiàn)的“宏名”，都用宏定義中的字符串去代換，這稱為“宏代換”或“宏展開”。宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。宏代換是由預(yù)處理程序自動(dòng)完成的。
在C或C++語(yǔ)言中，“宏”分為有參數(shù)和無(wú)參數(shù)兩種。
無(wú)參數(shù)宏定義
無(wú)參數(shù)宏就是不帶參數(shù)，其定義的一般形式為：
#define 標(biāo)識(shí)符 字符串
“標(biāo)識(shí)符”為所定義的宏名?！白址笨梢允浅?shù)、表達(dá)式、格式串等。
例如：
#define PI 3.14
它的作用是指定標(biāo)識(shí)符PI來(lái)代替常數(shù)3.14。在編寫源程序時(shí)，所有用到3.14的地方都可用PI代替，而對(duì)源程序作編譯時(shí)，將先由預(yù)處理程序進(jìn)行宏代換，即用3.14去置換所有的宏名PI，然后再進(jìn)行編譯。
宏定義是用宏名來(lái)表示一個(gè)字符串，在宏展開時(shí)又以該字符串取代宏名，這只是一種簡(jiǎn)單的代換，字符串可以是常數(shù)，也可以是表達(dá)式，預(yù)處理程序?qū)λ蛔魅魏螜z查。如有錯(cuò)誤，只能在編譯已被宏展開后的源程序時(shí)發(fā)現(xiàn)。
宏定義不是說(shuō)明或語(yǔ)句(它是預(yù)處理指令)，在行末不必加分號(hào)，如加上分號(hào)則連分號(hào)也一起置換。
下面舉一個(gè)無(wú)參數(shù)宏替代常數(shù)的例子：
#define PI 3.14
#include
int main()
{
float r = 1.0;
float area = PI*r*r;
printf("The area of the circle is %f",area);
return 0;
}
再舉一個(gè)使用無(wú)參數(shù)宏替代字符串的例子：
#define M (y*y+3*y)
#include
int main()
{
int s,y;
printf("input a number: ");
scanf("%d",y);
s = 3*M + 4*M + 5*M;
printf("s=%d\n",s);
return 0;
}
# define M (y*y+3*y) 定義M表達(dá)式(y*y+3*y)。在編寫源程序時(shí)，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而對(duì)源程序作編譯時(shí)，將先由預(yù)處理程序進(jìn)行宏代換，即用 (y*y+3*y)表達(dá)式去置換所有的宏名M，然后再進(jìn)行編譯。
上例程序中首先進(jìn)行宏定義，定義M表達(dá)式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏調(diào)用。在預(yù)處理時(shí)經(jīng)宏展開后該語(yǔ)句變?yōu)椋簊=3*(y*y+3*y)+4* (y*y+3*y)+5* (y*y+3*y);但要注意的是，在宏定義中表達(dá)式(y*y+3*y)兩邊的括號(hào)不能少。否則會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
帶參數(shù)宏定義
C語(yǔ)言允許宏帶有參數(shù)。在宏定義中的參數(shù)稱為形式參數(shù)，在宏調(diào)用中的參數(shù)稱為實(shí)際參數(shù)。對(duì)帶參數(shù)的宏，在調(diào)用中，不僅要宏展開，而且要用實(shí)參去代換形參。
帶參數(shù)宏定義的一般形式為：
#define 宏名(形參表) 字符串
在字符串中含有各個(gè)形參。
帶參數(shù)宏調(diào)用的一般形式為：
宏名(實(shí)參表)
例如：
#define M(y) y*y+3*y
....
k=M(5);
....
在宏調(diào)用時(shí)，用實(shí)參5去代替形參y，經(jīng)預(yù)處理宏展開后的語(yǔ)句為:
k=5*5+3*5
舉一個(gè)具體例子：
#define MAX(a,b) (ab)?a:b
#include
int main()
{
int x,y,max;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",x,y);
max = MAX(x,y);
printf("max=%d\n",max);
return 0;
}
上例程序的第一行進(jìn)行帶參數(shù)宏定義，用宏名MAX表示條件表達(dá)式(ab)?a:b，形參a,b均出現(xiàn)在條件表達(dá)式中。程序第七行max = MAX(x, y)為宏調(diào)用，實(shí)參x,y，將代換形參a,b。宏展開后該語(yǔ)句為： max = (xy)?x:y;用于計(jì)算x,y中的大數(shù)。
對(duì)于帶參的宏定義有以下問(wèn)題需要說(shuō)明：
1. 帶參宏定義中，宏名和形參表之間不能有空格出現(xiàn)。
例如把： #define MAX(a,b) (ab)?a:b寫為： #define MAX (a,b) (ab)?a:b 將被認(rèn)為是無(wú)參宏定義，宏名MAX代表字符串 (a,b)(ab)?a:b。
宏展開時(shí)，宏調(diào)用語(yǔ)句： max = MAX(x,y);將變?yōu)椋?max = (a,b)(ab)?a:b(x,y);這顯然是錯(cuò)誤的。
2. 在宏定義中的形參是標(biāo)識(shí)符，而宏調(diào)用中的實(shí)參可以是表達(dá)式。
#define SQ(y) (y)*(y)
#include
int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}
上例中第一行為宏定義，形參為y。程序第七行宏調(diào)用中實(shí)參為a+1，是一個(gè)表達(dá)式，在宏展開時(shí)，用a+1代換y，再用(y)*(y) 代換SQ，得到如下語(yǔ)句： sq=(a+1)*(a+1); 這與函數(shù)的調(diào)用是不同的，函數(shù)調(diào)用時(shí)要把實(shí)參表達(dá)式的值求出來(lái)再賦予形參。而宏代換中對(duì)實(shí)參表達(dá)式不作計(jì)算直接地照原樣代換。
3. 在宏定義中，字符串內(nèi)的形參通常要用括號(hào)括起來(lái)以避免出錯(cuò)。在上例中的宏定義中(y)*(y)表達(dá)式的y都用括號(hào)括起來(lái)，結(jié)果是正確的。如果去掉括號(hào)，把程序改為以下形式：
#define SQ(y) y*y
#include
int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果為：input a number:3
sq=7 （我們期望的結(jié)果卻是16）。
問(wèn)題在哪里呢? 這是由于代換只作符號(hào)代換而不作其它處理而造成的。 宏代換后將得到以下語(yǔ)句： sq=a+1*a+1; 由于a為3故sq的值為7。這顯然與題意相違，因此參數(shù)兩邊的括號(hào)是不能少的。有時(shí)候，即使在參數(shù)兩邊加括號(hào)還是不夠的，請(qǐng)看下面程序：
#define SQ(y) (y)*(y)
#include
int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}
本程序與前例相比，只把宏調(diào)用語(yǔ)句改為： sq=160/SQ(a+1); 運(yùn)行本程序如輸入值仍為3時(shí)，希望結(jié)果為10。但實(shí)際運(yùn)行的結(jié)果如下：input a number:3 sq=160。
為什么會(huì)得這樣的結(jié)果呢?分析宏調(diào)用語(yǔ)句，在宏代換之后變?yōu)椋?sq=160/(a+1)*(a+1);a為3時(shí)，由于“/”和“*”運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性相同，則先作160/(3+1)得40，再作40*(3+1)最后得160。為了得到正確答案應(yīng)在宏定義中的整個(gè)字符串外加括號(hào)，程序修改如下：
#define SQ(y) ((y)*(y))
#include
int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}
以上討論說(shuō)明，對(duì)于宏定義，保險(xiǎn)的做法是不僅應(yīng)在參數(shù)兩側(cè)加括號(hào)，也應(yīng)在整個(gè)字符串外加括號(hào)。
4. 帶參數(shù)的宏和帶參函數(shù)很相似，但有本質(zhì)上的不同，把同一表達(dá)式用函數(shù)處理與用宏處理兩者的結(jié)果有可能是不同的。
下面舉一個(gè)例子進(jìn)行對(duì)比：
使用函數(shù)：
#include
int SQ(int);
int main()
{
int i=1;
while(i=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
return 0;
}
int SQ(int y)
{
return((y)*(y));
}
使用宏：
#define SQ(y) ((y)*(y))
#include
int main()
{
int i=1;
while(i=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
return 0;
}
在使用函數(shù)的例子中函數(shù)名為SQ，形參為Y，函數(shù)體表達(dá)式為((y)*(y))。在使用宏的例子中宏名為SQ，形參也為y，字符串表達(dá)式為(y)*(y))。兩例表面是相同的，函數(shù)調(diào)用為SQ(i++)，宏調(diào)用為SQ(i++)，實(shí)參也是相同的。但輸出結(jié)果卻大不相同，分析如下：
在使用函數(shù)的例子中，函數(shù)調(diào)用是把實(shí)參i值傳給形參y后自增1。然后輸出函數(shù)值。因而要循環(huán)5次。輸出1～5的平方值。而在使用宏的例子中，宏調(diào)用時(shí)，只作代換。SQ(i++)被代換為((i++)*(i++))。在第一次循環(huán)時(shí)，由于i等于1，其計(jì)算過(guò)程為：表達(dá)式中前一個(gè)i初值為1，然后i自增1變?yōu)?，因此表達(dá)式中第2個(gè)i初值為2，兩相乘的結(jié)果也為2，然后i值再自增1，得3。在第二次循環(huán)時(shí)，i值已有初值為3，因此表達(dá)式中前一個(gè)i為3，后一個(gè)i為4，乘積為12，然后i再自增1變?yōu)?。進(jìn)入第三次循環(huán)，由于i 值已為5，所以這將是最后一次循環(huán)。計(jì)算表達(dá)式的值為5*6等于30。i值再自增1變?yōu)?，不再滿足循環(huán)條件，停止循環(huán)。從以上分析可以看出函數(shù)調(diào)用和宏調(diào)用二者在形式上相似，在本質(zhì)上是完全不同的。
"\","#","#@"和"##"
在用#define 定義時(shí) , 斜杠("\")是用來(lái)續(xù)行的，"#"用來(lái)把參數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串，是給參數(shù)加上雙引號(hào)。"##"則用來(lái)連接前后兩個(gè)參數(shù)，把它們變成一個(gè)字符串,"#@"是給參數(shù)加上單引號(hào)。下面的例子會(huì)使您很容易理解。
#define Conn(x,y) x##y
#define ToChar(a) #@a
#define ToString(x) #x
int n = Conn(123,456); 結(jié)果就是n=123456;
char* str = Conn("asdf", "adf")結(jié)果就是 str = "asdfadf";
char a = ToChar(1);結(jié)果就是a='1';
char* str = ToString(123132);就成了str="123132";
為什么需要”#”,” #@”和”##”這三個(gè)操作符呢？原因如下：
宏名在源程序中若用引號(hào)括起來(lái)，則預(yù)處理程序不對(duì)其作宏代換。如下：
#define OK 100
#include
int main()
{
printf("OK");
printf("\n");
return 0;
}
上例中定義宏名OK表示100，但在printf語(yǔ)句中OK被引號(hào)括起來(lái)，因此不作宏代換。程序的運(yùn)行結(jié)果為：OK,這表示把“OK”當(dāng)字符串處理。
同樣，宏名在源程序中若用單引號(hào)括起來(lái)，則預(yù)處理程序也不對(duì)其作宏代換。
宏定義的嵌套
宏定義允許嵌套，在宏定義的字符串中可以使用已經(jīng)定義的宏名。在宏展開時(shí)由預(yù)處理程序?qū)訉哟鷵Q。例如：
#define PI 3.1415926
#define S PI*y*y
對(duì)語(yǔ)句： printf("%f",s);
在宏代換后變?yōu)椋?printf("%f",3.1415926*y*y);
結(jié)束語(yǔ)
使用宏代替一個(gè)在程序中經(jīng)常使用的常量，這樣該常量改變時(shí)，不用對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行修改，只修改宏定義的字符串即可，而且當(dāng)常量比較長(zhǎng)時(shí)，我們可以用較短的有意義的標(biāo)識(shí)符來(lái)寫程序，這樣更方便一些。舉一個(gè)大家比較熟悉的例子，圓周率π是在數(shù)學(xué)上常用的一個(gè)值，有時(shí)我們會(huì)用3.14來(lái)表示，有時(shí)也會(huì)用3.1415926等，這要看計(jì)算所需要的精度，如果我們編制的一個(gè)程序中要多次使用它，那么需要確定一個(gè)數(shù)值，在本次運(yùn)行中不改變，但也許后來(lái)發(fā)現(xiàn)程序所表現(xiàn)的精度有變化，需要改變它的值，這就需要修改程序中所有的相關(guān)數(shù)值，這會(huì)給我們帶來(lái)一定的不便，但如果使用宏定義，使用一個(gè)標(biāo)識(shí)符來(lái)代替，則在修改時(shí)只修改宏定義即可，還可以減少輸入 3.1415926這樣長(zhǎng)的數(shù)值多次的情況，我們可以如此定義 #define pi 3.1415926，既減少了輸入又便于修改，何樂(lè)而不為呢？
另外，使用帶參數(shù)的宏定義可完成函數(shù)調(diào)用的功能，又能減少系統(tǒng)開銷，提高運(yùn)行效率。正如C語(yǔ)言中所講，函數(shù)的使用可以使程序更加模塊化，便于組織，而且可重復(fù)利用，但在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，需要保留調(diào)用函數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)，以便子函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后能返回繼續(xù)執(zhí)行，同樣在子函數(shù)執(zhí)行完后要恢復(fù)調(diào)用函數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)，這都需要一定的時(shí)間，如果子函數(shù)執(zhí)行的操作比較多，這種轉(zhuǎn)換時(shí)間開銷可以忽略，但如果子函數(shù)完成的功能比較少，甚至于只完成一點(diǎn)操作，如一個(gè)乘法語(yǔ)句的操作，則這部分轉(zhuǎn)換開銷就相對(duì)較大了，但使用帶參數(shù)的宏定義就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗窃陬A(yù)處理階段即進(jìn)行了宏展開，在執(zhí)行時(shí)不需要轉(zhuǎn)換，即在當(dāng)?shù)貓?zhí)行。宏定義可完成簡(jiǎn)單的操作，但復(fù)雜的操作還是要由函數(shù)調(diào)用來(lái)完成，而且宏定義所占用的目標(biāo)代碼空間相對(duì)較大。所以在使用時(shí)要依據(jù)具體情況來(lái)決定是否使用宏定義。
C語(yǔ)言中define是定義的意思。
define是C語(yǔ)言中的預(yù)處理命令，它用于宏定義，可以提高源代碼的可讀性，為編程提供方便。
預(yù)處理命令以“#”號(hào)開頭，如包含命令#include，宏定義命令#define等。一般都放在源文件的前面，它們稱為預(yù)處理部分。
所謂預(yù)處理是指在進(jìn)行編譯之前所作的工作。預(yù)處理是C語(yǔ)言的一個(gè)重要功能，它由預(yù)處理程序負(fù)責(zé)完成。當(dāng)對(duì)一個(gè)源文件進(jìn)行編譯時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)引用預(yù)處理程序?qū)υ闯绦蛑械念A(yù)處理部分作處理，處理完畢自動(dòng)進(jìn)入對(duì)源程序的編譯。
系統(tǒng)變量分為四種：
1、int整形變量。
2、用戶存放整數(shù)的變量。
3、占4個(gè)字節(jié)的大小，loat單精度浮點(diǎn)型，就是存放小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值；占4個(gè)字節(jié)大小，double高精度浮點(diǎn)型，相對(duì)float而言，double保留的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)更精確。
4、占8個(gè)字節(jié)的大小，char字符變量，主要存放字母，占1個(gè)字節(jié)的大小。
1、簡(jiǎn)單的define定義#define MAXTIME 1000
一個(gè)簡(jiǎn)單的MAXTIME就定義好了，它代表1000，如果在程序里面寫if(iMAXTIME){.........}
編譯器在處理這個(gè)代碼之前會(huì)對(duì)MAXTIME進(jìn)行處理替換為1000。
這樣的定義看起來(lái)類似于普通的常量定義CONST，但也有著不同，因?yàn)閐efine的定義更像是簡(jiǎn)單的文本替換，而不是作為一個(gè)量來(lái)使用，這個(gè)問(wèn)題在下面反映的尤為突出。
2、define的“函數(shù)定義”
define可以像函數(shù)那樣接受一些參數(shù)，#define max(x,y) (x)(y)?(x):(y)；
這個(gè)定義就將返回兩個(gè)數(shù)中較大的那個(gè)，看到了嗎？因?yàn)檫@個(gè)“函數(shù)”沒有類型檢查，就好像一個(gè)函數(shù)模板似的，當(dāng)然，它絕對(duì)沒有模板那么安全就是了。可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單的模板來(lái)使用而已。
C語(yǔ)言中無(wú)參宏定義的一般形式：
#define 宏名 字符串，其中的“#”表示這是一條預(yù)處理命令。凡是以“#”開頭的均為預(yù)處理命令?！癲efine”為宏定義命令?！皹?biāo)識(shí)符”為所定義的宏名?！白址笨梢允浅?shù)、表達(dá)式、格式串等。
例如： #define M (a+b) 它的作用是指定標(biāo)識(shí)符M來(lái)代替表達(dá)式(a+b)。在編寫源程序時(shí)，所有的(a+b)都可由M代替，而對(duì)源程序作編譯時(shí)，將先由預(yù)處理程序進(jìn)行宏代換，即用(a+b)表達(dá)式去置換所有的宏名M，然后再進(jìn)行編譯。
define指的是可以將一個(gè)變量的值變成我們所定義的值，比如#definePI=3.14，那么后面的PI在使用過(guò)程中，PI自身的數(shù)值都將一直是3.14。
系統(tǒng)變量分為四種：
1、int整形變量。
2、用戶存放整數(shù)的變量。
3、占4個(gè)字節(jié)的大小;float單精度浮點(diǎn)型，就是存放小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值；占4個(gè)字節(jié)大小;double高精度浮點(diǎn)型，相對(duì)float而言，double保留的小數(shù)點(diǎn)位數(shù)更精確。
4、占8個(gè)字節(jié)的大小;char字符變量，主要存放字母，占1個(gè)字節(jié)的大小。
define優(yōu)點(diǎn)：
使用簡(jiǎn)單宏定義可用宏代替一個(gè)在程序中經(jīng)常使用的常量，這樣在將該常量改變時(shí)，不用對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行修改，只修改宏定義的字符串即可，而且當(dāng)常量比較長(zhǎng)時(shí)， 我們可以用較短的有意義的標(biāo)識(shí)符來(lái)寫程序，這樣更方便一些。我們所說(shuō)的常量改變不是在程序運(yùn)行期間改變，而是在編程期間的修改。
C語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域非常經(jīng)典的編程語(yǔ)言,unix、linux等眾多操作系統(tǒng)均是由C語(yǔ)言編寫而成。而在硬件控制、底層驅(qū)動(dòng)等應(yīng)用領(lǐng)域,C語(yǔ)言更是具有不可替代的作用。下面我就跟你們?cè)敿?xì)介紹下c語(yǔ)言中define的用法，希望對(duì)你們有用。
c語(yǔ)言中define的用法如下：
#define是C語(yǔ)言中提供的宏定義命令，其主要目的是為程序員在編程時(shí)提供一定的方便，并能在一定程度上提高程序的運(yùn)行效率，但學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往不能 理解該命令的本質(zhì)，總是在此處產(chǎn)生一些困惑，在編程時(shí)誤用該命令，使得程序的運(yùn)行與預(yù)期的目的不一致，或者在讀別人寫的程序時(shí)，把運(yùn)行結(jié)果理解錯(cuò)誤，這對(duì) C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)很不利。
1. #define命令剖析
1.1 #define的概念
#define命令是C語(yǔ)言中的一個(gè)宏定義命令，它用來(lái)將一個(gè)標(biāo)識(shí)符定義為一個(gè)字符串，該標(biāo)識(shí)符被稱為宏名，被定義的字符串稱為替換文本。
該命令有兩種格式：一種是簡(jiǎn)單的宏定義，另一種是帶參數(shù)的宏定義。
(1) 簡(jiǎn)單的宏定義：
#define 宏名字符串
例： #define PI 3.1415926
(2) 帶參數(shù)的宏定義
#define 宏名 (參數(shù)表) 宏體
例： #define A(x) x
一個(gè)標(biāo)識(shí)符被宏定義后，該標(biāo)識(shí)符便是一個(gè)宏名。這時(shí)，在程序中出現(xiàn)的是宏名，在該程序被編譯前，先將宏名用被定義的字符串替換，這稱為宏替換，替換后才進(jìn)行編譯，宏替換是簡(jiǎn)單的替換。
1.2 宏替換發(fā)生的時(shí)機(jī)
為了能夠真正理解#define的作用，讓我們來(lái)了解一下對(duì)C語(yǔ)言源程序的處理過(guò)程。當(dāng)我們?cè)谝粋€(gè)集成的開發(fā)環(huán)境如Turbo C中將編寫好的源程序進(jìn)行編譯時(shí)，實(shí)際經(jīng)過(guò)了預(yù)處理、編譯、匯編和連接幾個(gè)過(guò)程，見圖1。
源程序預(yù)處理器修改后的源程序編譯器匯編程序匯編器可重定位的目標(biāo)程序連接器可執(zhí)行的目標(biāo)程序圖1 C語(yǔ)言的編譯過(guò)程
其中預(yù)處理器產(chǎn)生編譯器的輸出，它實(shí)現(xiàn)以下的功能：
（1） 文件包含
可以把源程序中的#include 擴(kuò)展為文件正文，即把包含的.h文件找到并展開到#include 所在處。
（2） 條件編譯
預(yù)處理器根據(jù)#if和#ifdef等編譯命令及其后的條件，將源程序中的某部分包含進(jìn)來(lái)或排除在外，通常把排除在外的語(yǔ)句轉(zhuǎn)換成空行。
（3） 宏展開
預(yù)處理器將源程序文件中出現(xiàn)的對(duì)宏的引用展開成相應(yīng)的宏 定義，即本文所說(shuō)的#define的功能，由預(yù)處理器來(lái)完成。
經(jīng)過(guò)預(yù)處理器處理的源程序與之前的源程序有所有不同，在這個(gè)階段所進(jìn)行的工作只是純粹的替換與展開，沒有任何計(jì)算功能，所以在學(xué)習(xí)#define命令時(shí)只要能真正理解這一點(diǎn)，這樣才不會(huì)對(duì)此命令引起誤解并誤用。
2 #define使用中的常見問(wèn)題解析
2.1 簡(jiǎn)單宏定義使用中出現(xiàn)的問(wèn)題
在簡(jiǎn)單宏定義的使用中，當(dāng)替換文本所表示的字符串為一個(gè)表達(dá)式時(shí)，容易引起誤解和誤用。如下例：
例1 #define N 2+2
void main()
{
int a=N*N;
printf(“%d”,a);
}
(1) 出現(xiàn)問(wèn)題：在此程序中存在著宏定義命令，宏N代表的字符串是2+2，在程序中有對(duì)宏N的使用，一般同學(xué)在讀該程序時(shí)，容易產(chǎn)生的問(wèn)題是先求解N為2＋2＝4，然后在程序中計(jì)算a時(shí)使用乘法，即N*N=4*4=16,其實(shí)該題的結(jié)果為8，為什么結(jié)果有這么大的偏差?
(2)問(wèn)題解析：如1節(jié)所述，宏展開是在預(yù)處理階段完成的，這個(gè)階段把替換文本只是看作一個(gè)字符串，并不會(huì)有任何的計(jì)算發(fā)生，在展開時(shí)是在宏N出現(xiàn)的地方 只是簡(jiǎn)單地使用串2＋2來(lái)代替N，并不會(huì)增添任何的符號(hào)，所以對(duì)該程序展開后的結(jié)果是a=2+2*2+2，計(jì)算后=8，這就是宏替換的實(shí)質(zhì)，如何寫程序才 能完成結(jié)果為16的運(yùn)算呢？
(3)解決辦法：將宏定義寫成如下形式
#define N (2+2)
這樣就可替換成(2+2)*(2+2)=16
2.2 帶參數(shù)的宏定義出現(xiàn)的問(wèn)題
在帶參數(shù)的宏定義的使用中，極易引起誤解。例如我們需要做個(gè)宏替換能求任何數(shù)的平方，這就需要使用參數(shù)，以便在程序中用實(shí)際參數(shù)來(lái)替換宏定義中的參數(shù)。一般學(xué)生容易寫成如下形式：
#define area(x) x*x
這在使用中是很容易出現(xiàn)問(wèn)題的，看如下的程序
void main()
{
int y=area(2+2);
printf(“%d”,y);
}
按理說(shuō)給的參數(shù)是2+2，所得的結(jié)果應(yīng)該為4*4=16，但是錯(cuò)了，因?yàn)樵摮绦虻膶?shí)際結(jié)果為8，仍然是沒能遵循純粹的簡(jiǎn)單替換的規(guī)則，又是先計(jì)算再替換 了，在這道程序里，2+2即為area宏中的參數(shù)，應(yīng)該由它來(lái)替換宏定義中的x，即替換成2+2*2+2=8了。那如果遵循(1)中的解決辦法，把2+2 括起來(lái)，即把宏體中的x括起來(lái)，是否可以呢？#define area(x) (x)*(x)，對(duì)于area(2+2)，替換為(2+2)*(2+2)=16，可以解決，但是對(duì)于area(2+2)/area(2+2)又會(huì)怎么樣 呢，有的學(xué)生一看到這道題馬上給出結(jié)果，因?yàn)榉肿臃帜敢粯?，又錯(cuò)了，還是忘了遵循先替換再計(jì)算的規(guī)則了，這道題替換后會(huì)變?yōu)?(2+2)*(2+2)/(2+2)*(2+2)即4*4/4*4按照乘除運(yùn)算規(guī)則，結(jié)果為16/4*4=4*4=16，那應(yīng)該怎么呢？解決方法是在整個(gè) 宏體上再加一個(gè)括號(hào)，即#define area(x) ((x)*(x))，不要覺得這沒必要，沒有它，是不行的。
要想能夠真正使用好宏定義，那么在讀別人的程序時(shí)，一定要記住先將程序中對(duì)宏的使用全部替換成它所代表的字符串，不要自作主張地添加任何其他符號(hào)，完全展 開后再進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，就不會(huì)寫錯(cuò)運(yùn)行結(jié)果。如果是自己編程使用宏替換，則在使用簡(jiǎn)單宏定義時(shí)，當(dāng)字符串中不只一個(gè)符號(hào)時(shí)，加上括號(hào)表現(xiàn)出優(yōu)先級(jí)，如果是 帶參數(shù)的宏定義，則要給宏體中的每個(gè)參數(shù)加上括號(hào)，并在整個(gè)宏體上再加一個(gè)括號(hào)。看到這里，不禁要問(wèn)，用宏定義這么麻煩，這么容易出錯(cuò)，可不可以摒棄它， 那讓我們來(lái)看一下在C語(yǔ)言中用宏定義的好處吧。
3 宏定義的優(yōu)點(diǎn)
(1) 方便程序的修改
使用簡(jiǎn)單宏定義可用宏代替一個(gè)在程序中經(jīng)常使用的常量，這樣在將該常量改變時(shí)，不用對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行修改，只修改宏定義的字符串即可，而且當(dāng)常量比較長(zhǎng)時(shí)， 我們可以用較短的有意義的標(biāo)識(shí)符來(lái)寫程序，這樣更方便一些。我們所說(shuō)的常量改變不是在程序運(yùn)行期間改變，而是在編程期間的修改，舉一個(gè)大家比較熟悉的例 子，圓周率π是在數(shù)學(xué)上常用的一個(gè)值，有時(shí)我們會(huì)用3.14來(lái)表示，有時(shí)也會(huì)用3.1415926等，這要看計(jì)算所需要的精度，如果我們編制的一個(gè)程序中 要多次使用它，那么需要確定一個(gè)數(shù)值，在本次運(yùn)行中不改變，但也許后來(lái)發(fā)現(xiàn)程序所表現(xiàn)的精度有變化，需要改變它的值， 這就需要修改程序中所有的相關(guān)數(shù)值，這會(huì)給我們帶來(lái)一定的不便，但如果使用宏定義，使用一個(gè)標(biāo)識(shí)符來(lái)代替，則在修改時(shí)只修改宏定義即可，還可以減少輸入 3.1415926這樣長(zhǎng)的數(shù)值多次的情況，我們可以如此定義 #define pi 3.1415926，既減少了輸入又便于修改，何樂(lè)而不為呢？
(2) 提高程序的運(yùn)行效率
使用帶參數(shù)的宏定義可完成函數(shù)調(diào)用的功能，又能減少系統(tǒng)開 銷，提高運(yùn)行效率。正如C語(yǔ)言中所講，函數(shù)的使用可以使程序更加模塊化，便于組織，而且可重復(fù)利用，但在發(fā)生函數(shù)調(diào)用時(shí)，需要保留調(diào)用函數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)，以便子 函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后能返回繼續(xù)執(zhí)行，同樣在子函數(shù)執(zhí)行完后要恢復(fù)調(diào)用函數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)，這都需要一定的時(shí)間，如果子函數(shù)執(zhí)行的操作比較多，這種轉(zhuǎn)換時(shí)間開銷可以忽 略，但如果子函數(shù)完成的功能比較少，甚至于只完成一點(diǎn)操作，如一個(gè)乘法語(yǔ)句的操作，則這部分轉(zhuǎn)換開銷就相對(duì)較大了，但使用帶參數(shù)的宏定義就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn) 題，因?yàn)樗窃陬A(yù)處理階段即進(jìn)行了宏展開，在執(zhí)行時(shí)不需要轉(zhuǎn)換，即在當(dāng)?shù)貓?zhí)行。宏定義可完成簡(jiǎn)單的操作，但復(fù)雜的操作還是要由函數(shù)調(diào)用來(lái)完成，而且宏定義 所占用的目標(biāo)代碼空間相對(duì)較大。所以在使用時(shí)要依據(jù)具體情況來(lái)決定是否使用宏定義。
形式參數(shù)不能用帶引號(hào)的字符串替換。
但是，如果在替換文本中，參數(shù)名以#作為前綴則結(jié)果將被擴(kuò)展為 由 實(shí)際參數(shù) 替換 此實(shí)際參數(shù)的帶引號(hào)的字符串。
例如，可以將它與字符串連接運(yùn)算結(jié)合起來(lái)編寫一個(gè)調(diào)試打印宏：
#define dprint（expr） printf（#expr “ = %\n”，expr）
使用語(yǔ)句 dprint（x/y）;
調(diào)用宏時(shí)，該宏將被擴(kuò)展為：printf（“x/y”“ = %\n”，x/y）;
其中的字符串被連接起來(lái)了，這樣便等價(jià)于printf（“x/y = %\n”，x/y）;
在實(shí)際參數(shù)中，每個(gè)雙引號(hào) “ 將被替換為 \” ；反斜杠\將被替換為\\,因此替換后的字符串是合法的字符串常量。
預(yù)處理運(yùn)算符 ## 為宏擴(kuò)展提供了一種連接實(shí)際參數(shù)的手段。如果替換文本中的參數(shù)與 ## 相鄰，則該參數(shù)將被實(shí)際參數(shù)替換，##與前后的空白符將被刪除，并對(duì)替換后的結(jié)果重新掃描。
例如，下面定義的宏paste用于連接兩個(gè)參數(shù)
#define paste(front, back) front ## back
因此，宏調(diào)用past（name,1）的結(jié)果將建立記號(hào)name1.
c語(yǔ)言中沒有swap這個(gè)函數(shù)，C語(yǔ)言不支持重載，也沒有模版的概念，所以對(duì)于每一種類型，都要寫出相應(yīng)的swap，如
intSwap (int *, int *);
longSwap (long *, long *);
stringSwap (char *, char *);
宏定義swap（t，x，y）以交換t類型的兩個(gè)參數(shù)（要使用程序塊結(jié)構(gòu)）。
程序如下：
#include iostream.h
#define SWAP(t,x,y) \
{\
t temp = *y;\
*y = *x;\
*x = temp;\
}
main()
{
int a = 10, b = 5;
SWAP(int,a,b)
cout a endl bendl;
}
用\換行，\的意思是說(shuō)把下一行看作和這行是同一行.換行必須要反斜杠,而且\後面直接回車,不能有空格。
C語(yǔ)言中#define用法總結(jié)：
1、簡(jiǎn)單的宏定義
#define標(biāo)識(shí)符替換列表（替換列表可以是數(shù)，字符串字面量，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，運(yùn)算符，標(biāo)識(shí)符，關(guān)鍵字，字符常量。注意：替換列表是可以為空的）。
典型錯(cuò)誤：
#define N =100
int a[N]；/*這樣會(huì)成為int a[=100]，這里會(huì)處理成為一種標(biāo)識(shí)記號(hào)一樣*/
#define N 100;
int a[N]; /*帶分號(hào)的定義會(huì)成為int a[100；]，這是一種很常見的錯(cuò)誤*/
#define pin(int*);
pin a，b；
int* a,b；/*本意是a和b都是int型指針，但是實(shí)際上變成int* a,b；a是int型指針，而b是int型變量。這是應(yīng)該使用typedef來(lái)代替define，這樣a和b就都是int型指針了。*/
2、帶參數(shù)的宏
#define標(biāo)識(shí)符（x1，x2，x3...xn） 替換列表 （注意：x1，x2，x3..是宏的參數(shù)，標(biāo)識(shí)符和其左括弧之間不能有空格）
使用方法：
#define MAX(x，y) ((x)(y)?(x)：(y))
i=MAX(j+k，m-n)；
3、宏的特殊單行定義
#define A(x) T_##x
#define B（x) #@x
#define C（x) #x
x=1
替換為：
A(1)------ T_1 （T_##x,##符號(hào)是記號(hào)粘黏符號(hào)，將前后的字符粘黏起來(lái)。）
B(1)------ '1' （ #@x , #@ 符號(hào)會(huì)將宏的參數(shù)進(jìn)行字符串字面量化，并且加‘’號(hào)）
C(1)------ "1" （ #x ,#符號(hào)會(huì)將宏的參數(shù)進(jìn)行字符串字面量化，并且加""號(hào)）
4、define的多行定義
define可以替代多行的代碼，在每一個(gè)換行的時(shí)候加上一個(gè)"\"
#define MAX(X,Y) do { \
語(yǔ)句1; \
語(yǔ)句2; \
/* 注釋的寫法 */ \
} while(0) /* (no trailing ; ) */ \
重慶分公司
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