c語(yǔ)言函數(shù)內(nèi)宏定義 c語(yǔ)言宏函數(shù)的使用方法

c語(yǔ)言中的宏定義問(wèn)題

#include 是用來(lái)引出庫(kù)函數(shù)用來(lái)調(diào)用一些系統(tǒng)已經(jīng)定義好的函數(shù),方便用戶使用,#define是宏定義,格式為#define n m 表示用n來(lái)代替m使用,但和賦值的概念是不同的,當(dāng)定義好后以后就不能改變它的值,除非用#undef 來(lái)消除這個(gè)宏定義.而且#define和#include并非是c語(yǔ)言的語(yǔ)句.

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C語(yǔ)言的宏定義問(wèn)題

一.

#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(kāi)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(jiàn)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(kāi)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(kāi)

預(yù)處理器將源程序文件中出現(xiàn)的對(duì)宏的引用展開(kāi)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(kāi)，沒(méi)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(jiàn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(méi)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(jué)得這沒(méi)必要，沒(méi)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(kāi)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)?？吹竭@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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)，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。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)C語(yǔ)言中宏定義#define在使用時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了解析，并從C源程序處理過(guò)程的角度對(duì)#define的處理進(jìn)行了分析，也對(duì)它的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了闡述。只要能夠理解宏展開(kāi)的規(guī)則，掌握使用宏定義時(shí)，是在預(yù)處理階段對(duì)源程序進(jìn)行替換，只是用對(duì)應(yīng)的字符串替換程序中出現(xiàn)的宏名，這樣就可在正確使用的基礎(chǔ)上充分享受使用宏定義帶來(lái)的方便和效率了

二.

最近看com相關(guān)的資料，看到CCmdTarget實(shí)現(xiàn)com接口的時(shí)候，去讀了一些宏的定義，在afxdisp.h頭文件中

#define BEGIN_INTERFACE_PART(localClass, baseClass) /

class X##localClass : public baseClass /

本來(lái)這個(gè)宏定義很容易理解的，但是這里多出個(gè)X##，我真沒(méi)見(jiàn)過(guò)這種用法，不曉得它是什么用意。

后來(lái)問(wèn)了幾個(gè)朋友也都不知道。

你知道么？

也許你也不知道～呵呵，最后我還是找到了相關(guān)的資料，解讀了這個(gè)define，還順便認(rèn)識(shí)了另外兩個(gè)不常用的define

#define Conn(x,y) x##y

#define ToChar(x) #@x

#define ToString(x) #x

x##y表示什么？表示x連接y，舉例說(shuō)：

int n = Conn(123,456); 結(jié)果就是n=123456;

char* str = Conn("asdf", "adf")結(jié)果就是 str = "asdfadf";

怎么樣，很神奇吧

再來(lái)看#@x，其實(shí)就是給x加上單引號(hào)，結(jié)果返回是一個(gè)const char。舉例說(shuō)：

char a = ToChar(1);結(jié)果就是a='1';

做個(gè)越界試驗(yàn)char a = ToChar(123);結(jié)果是a='3';

但是如果你的參數(shù)超過(guò)四個(gè)字符，編譯器就給給你報(bào)錯(cuò)了！error C2015: too many characters in constant ：P

最后看看#x,估計(jì)你也明白了，他是給x加雙引號(hào)

char* str = ToString(123132);就成了str="123132";

最后留幾個(gè)小試驗(yàn)給大家去測(cè)測(cè)：

#define Dec(x,y) (x-y)

int n = Dec( A(123,1), 1230);

n = Conn(123, Conn(123,332) );

char* str = A("12", ToString( Dec(3,1));

結(jié)果會(huì)如何呢？ 嘿嘿嘿嘿~

define的多行定義

define可以替代多行的代碼，例如MFC中的宏定義（非常的經(jīng)典，雖然讓人看了惡心）

#define MACRO(arg1, arg2) do { /

/* declarations */ /

stmt1; /

stmt2; /

/* ... */ /

} while(0) /* (no trailing ; ) */

關(guān)鍵是要在每一個(gè)換行的時(shí)候加上一個(gè)"/" 至此，一個(gè)基本的define框架基本完成，我們可以解讀大部分的define代碼了。我們也可以說(shuō)，define不過(guò)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的代碼替換的一種體制而已，沒(méi)有什么神秘的東西。

三.

#define xxx() {}

標(biāo)準(zhǔn)C支持的

#define xxx() ({})

GCC新增的功能，主要為了防止宏展開(kāi)出現(xiàn)問(wèn)題，默認(rèn)展開(kāi)時(shí)是要加上一個(gè);的，容易出問(wèn)題。

CODE:

#define A(a,b,c) ({a=1;b+=1;c=3;a+b+c;})

#include stdio.h

int main()

{

int a;

int b=1;

int c;

int d;

d=A(a,b,c);

printf("%d,%d,%d,%d/n",a,b,c,d);

return 0;

}

表示該宏函數(shù)還有返回值，最后一個(gè)式子的返回值作為宏函數(shù)的返回值。

運(yùn)行結(jié)果：

1,2,3,6

C語(yǔ)言里宏定義能在主函數(shù)里寫嗎？

c語(yǔ)言中主函數(shù)中定義的變量只能在主函數(shù)中使用，所以你還得再定義一個(gè)變量。

當(dāng)然，捏可以把主函數(shù)中定義的這個(gè)變量傳遞給被調(diào)用的函數(shù)作為參數(shù)。

例如

void

fun(int

x)

{

}

main（）

{

int

num=9;

fun(9);

}

但是如果你要在被調(diào)用函數(shù)中使用這個(gè)變量例如

fun()

{

num++;

}

像這樣，就是錯(cuò)的，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)，main中定義的變量是局部變量，只能在main中使用。

你可以在main外部定義一個(gè)變量，這樣在被調(diào)用函數(shù)中也就可以使用了。

C語(yǔ)言中的宏定義有什么用？

您好！很高興為您解答。

宏定義的用處主要體現(xiàn)在便于程序的調(diào)試上。

比如我要寫一個(gè)計(jì)算圓相關(guān)信息（周長(zhǎng)、面積等等）的程序，需要定義π（3.14）：

#define PI 3.14

那么勢(shì)必PI這個(gè)標(biāo)識(shí)可以在程序中代替所有的3.14，如果我發(fā)現(xiàn)計(jì)算的精度不夠，需要π的更多有效位時(shí)，則只需將宏定義修改為：

#define PI 3.1415926

那么程序中的所有PI都會(huì)變成3.1415926

可想而知，沒(méi)有宏定義，我需要將代碼中全部的3.14都手動(dòng)改為3.1415926

即使是定義double PI=3.14;，你會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)代碼很長(zhǎng)時(shí)，在亂軍叢中找到一行“double PI=3.14;”是多么困難的事。

又比如數(shù)組，定義時(shí)是不能出現(xiàn)“int a[n];”這樣的定義的，編譯通不過(guò)，因?yàn)楸仨氁?guī)定數(shù)組長(zhǎng)度。

但如果是：

#define N 10

int a[N];

就可以，對(duì)宏定義編譯器是不作檢查的，應(yīng)為宏定義只是簡(jiǎn)單的符號(hào)替換。所以一旦我還沒(méi)有確定要定義多長(zhǎng)的數(shù)組，但又想通過(guò)編譯時(shí)，就可以提現(xiàn)宏定義的用處了。

如此看來(lái)，宏定義提升了程序編寫的靈活性。

望采納~如您還有不解，歡迎追問(wèn)~

新聞名稱：c語(yǔ)言函數(shù)內(nèi)宏定義 c語(yǔ)言宏函數(shù)的使用方法
文章來(lái)源：http://muchs.cn/article38/hgsepp.html

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