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前言

------在上篇文章里面，我們分析了預(yù)處理的一個(gè)完整過程，這能夠讓我們理解一個(gè)寫好的程序，在生成一個(gè)可執(zhí)行文件，到底發(fā)生了什么，對我們在大型工程項(xiàng)目里面有助于對程序的理解；今天我們繼續(xù)接著上篇文章的基礎(chǔ)上，來分享有關(guān)c語言里面關(guān)于宏定義的用法！

宏定義基本語法

每個(gè)#define行（即邏輯行）由三部分組成：第一部分是指令 #define 自身，“#”表示這是一條預(yù)處理命令，“define”為宏命令。第二部分為宏（macro），一般為縮略語，其名稱（宏名）一般大寫，而且不能有空格，遵循C變量命令規(guī)則。第三部分“替換文本”可以是任意常數(shù)、表達(dá)式、字符串等。在預(yù)處理工作過程中，代碼中所有出現(xiàn)的“宏名”，都會被“替換文本”替換。這個(gè)替換的過程被稱為“宏代換”或“宏展開”（macro expansion）。“宏代換”是由預(yù)處理程序自動(dòng)完成的。在C語言中，“宏”分為兩種：無參數(shù) 和 有參數(shù)（這里有參數(shù)先不舉例子，下面具體分析的話，讀者可以詳細(xì)看到示例來理解這個(gè)）。下面是宏定義的基本形式：

?????#define???宏名?????宏體注意：宏體后面不要加分號“;”,這個(gè)在寫代碼的時(shí)候要小心點(diǎn)哦

宏定義的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

------優(yōu)點(diǎn)：

1、方便程序的修改：

? ? ? 使用簡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)常量比較長時(shí)， 我們可以用較短的有意義的標(biāo)識符來寫程序，這樣更方便一些（特別當(dāng)跨平臺的時(shí)候，要修改程序一些參數(shù)的時(shí)候，用宏定義的話，只需要修改宏定義的宏名就可以代表修改了整個(gè)程序里面用到這個(gè)宏名，就不用一個(gè)個(gè)去改了，極大的提升了工作效率！）。

2、提高程序的運(yùn)行效率：

? ? ?

? ? ?? 這里我們就拿帶參宏和函數(shù)來對比了：

? ? ? (1)宏定義是在預(yù)處理期間處理的，而函數(shù)是在編譯期間處理的。這個(gè)區(qū)別帶來的實(shí)質(zhì)差異是：宏定義最終是在調(diào)用宏的地方把宏體原地展開，而函數(shù)是在調(diào)用函數(shù)處跳轉(zhuǎn)到函數(shù)中去執(zhí)行，執(zhí)行完后再跳轉(zhuǎn)回來。

注：宏定義和函數(shù)的最大差別就是：宏定義是原地展開，因此沒有調(diào)用開銷；而函數(shù)是跳轉(zhuǎn)執(zhí)行再返回，因此函數(shù)有比較大的調(diào)用開銷。所以宏定義和函數(shù)相比，優(yōu)勢就是沒有調(diào)用開銷，沒有傳參開銷，所以當(dāng)函數(shù)體很短（尤其是只有一句話時(shí)）可以用宏定義來替代，這樣效率高。

? ? ?(2)帶參宏和帶參函數(shù)的一個(gè)重要差別就是：宏定義不會檢查參數(shù)的類型，返回值也不會附帶類型；而函數(shù)有明確的參數(shù)類型和返回值類型。當(dāng)我們調(diào)用函數(shù)時(shí)編譯器會幫我們做參數(shù)的靜態(tài)類型檢查，如果編譯器發(fā)現(xiàn)我們實(shí)際傳參和參數(shù)聲明不同時(shí)會報(bào)警告或錯(cuò)誤。

注：用函數(shù)的時(shí)候程序員不太用操心類型不匹配因?yàn)榫幾g器會檢查，如果不匹配編譯器會警告（但是實(shí)際測試并沒有警告，理論上是有的）；用宏的時(shí)候程序員必須很注意實(shí)際傳參和宏所希望的參數(shù)類型一致，否則可能編譯不報(bào)錯(cuò)但是運(yùn)行有誤（一般所希望的是整型數(shù)據(jù)類型，不然結(jié)果一般會出錯(cuò)，下面的例子就是）；而且最好在宏體里面每個(gè)參數(shù)都帶小括號，因?yàn)橛袝r(shí)候會涉及到運(yùn)算符號的優(yōu)先級問題，這樣一來寫程序的話就不會引起bug了。

#include?<stdio.h>#define?MAX(a,?b)?(((a)>(b))???(a)?:?(b))int?max(int?a,?int?b) {if?(a?>?b)return?a;elsereturn?b; }int?main(void) {float?a,?b,?c;a?=?1.5;b?=?4.7;c?=?MAX(a,?b);??????????????????????????//?展開后：c =?(((a)>(b)) ? (a)?:?(b));printf("c?=?%d.\n",?c);c?=?max(a,?b);??????????????????????????//?無法展開，只能調(diào)用printf("c?=?%d.\n",?c);return?0; }

我們來看一下它預(yù)處理過后成了什么樣了：

#?2?"b.c"?2 #?6?"b.c" int?max(int?a,?int?b) {if?(a?>?b)return?a;elsereturn?b; }int?main(void) {float?a,?b,?c;a?=?1.5;b?=?4.7;c?=?(((a)>(b))???(a)?:?(b));printf("c?=?%d.\n",?c);c?=?max(a,?b);printf("c?=?%d.\n",?c);return?0; }

演示結(jié)果（你會看到）：

b.c:?In?function?‘main’: b.c:25:15:?warning:?format?‘%d’?expects?argument?of?type? ‘int’,?but?argument?2?has?type?‘double’?[-Wformat=]printf("c?=?%d.\n",?c);~^%fb.c:27:15:?warning:?format?‘%d’?expects?argument?of?type? ‘int’,?but?argument?2?has?type?‘double’?[-Wformat=]printf("c?=?%d.\n",?c);~^%froot@ubuntu-virtual-machine:/home/ubuntu#?./a.outc?=?-1272947832.c?=?4.

總結(jié)：宏和函數(shù)各有千秋，各有優(yōu)劣。總的來說，如果代碼比較多用函數(shù)適合而且不影響效率；但是對于那些只有一兩句話的函數(shù)開銷就太大了，適合用帶參宏。但是用帶參宏又有缺點(diǎn)：不檢查參數(shù)類型。

------缺點(diǎn)：

• 由于是直接嵌入的，所以代碼可能相對多一點(diǎn)。

• 嵌套定義過多可能會影響程序的可讀性，而且很容易出錯(cuò)，不容易調(diào)試。

• 對帶參的宏而言，由于是直接替換，并不會檢查參數(shù)是否合法，存在安全隱患。

宏定義的用法

1、嵌套宏的使用：

?#include?<stdio.h>#define?M????10??#define?N?????Mint?main(void){printf("the?M?is?%d\n",M);printf("the?N?is?%d\n",N);return?0;}

預(yù)處理之后：

?#?5?"b.c" int?main(void) {printf("the?M?is?%d\n",10);printf("the?N?is?%d\n",10);return?0;}

演示結(jié)果（簡單來講嵌套宏說白了還是直接替換的作用）：

root@ubuntu-virtual-machine:/home/ubuntu#?./a.out the?M?is?10 the?N?is?10

2、#運(yùn)算符：

? ? ??出現(xiàn)在宏定義中的#運(yùn)算符把跟在其后的參數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)字符串。有時(shí)把這種用法的#稱為字符串化運(yùn)算符。例如：

#include?<stdio.h>#define??M(n)???"hhh"#n????????int?main(void) {printf("the?M(6)?is?%s\n",M(6));return?0;}

演示結(jié)果：

???the?M(6)?is?hhh6

3、##運(yùn)算符：

? ? ??##運(yùn)算符用于把參數(shù)連接到一起。預(yù)處理程序把出現(xiàn)在##兩側(cè)的參數(shù)合并成一個(gè)符號。看下面的例子：

#include?<stdio.h>#define??M(a,b,c)??????????a##b##cint?main(void) {printf("the?M(2,3,4)?is?%d\n",M(2,3,4));return?0;}

演示結(jié)果：

the?M(2,3,4)?is?234

4、宏定義中使用了do{}? while(0) （這種形式在代碼還是經(jīng)常能看的到的,下面我還是用例子來慢慢引導(dǎo)大家來看懂這用這個(gè)的含義）：

?#include?<stdio.h>#define??M(n)??\printf("the?n?is?%d\n",n);\printf("the?M(n)?is?%d\n",n);int?main(void){int?n=8;int?a=1;if(a)M(n);return?0;}

預(yù)處理后（你可以看到這樣一來，第二條語句就沒有在我們if語句的范圍內(nèi)了,而且讀者應(yīng)該注意到，帶參宏有點(diǎn)像函數(shù)調(diào)用，調(diào)用這個(gè)也是一條語句，所以語句后面加了“；”，這里在實(shí)際編譯過程中是多加了，會導(dǎo)致編譯報(bào)錯(cuò)；但是不在這條語句后面加的話，就不像一條語句了，不過它是可以編譯通過的，下面改進(jìn)后的程序就是這種情況）：

?#?8?"b.c"int?main(void) {int?n=8;int?a=1;if(a)printf("the?n?is?%d\n",n);printf("the?M(n)?is?%d\n",n);;return?0;} 改進(jìn)后（加了{(lán)}）:?#include?<stdio.h>#define??M(n)??\{printf("the?n?is?%d\n",n);\printf("the?M(n)?is?%d\n",n);}int?main(void){int?n=8;int?a=1;if(a)M(n);elseprintf("error\n");return?0;???? } 預(yù)處理后（這個(gè)程序就會報(bào)錯(cuò)了，就是我上面分析的原因）： ?#?8?"b.c"int?main(void){int?n=8;int?a=1;if(a){printf("the?n?is?%d\n",n);printf("the?M(n)?is?%d\n",n);};elseprintf("error\n");return?0;} 演示結(jié)果:??root@ubuntu-virtual-machine:/home/ubuntu#?gcc?b.cb.c:?In?function?‘main’:b.c:15:2:?error:?‘else’?without?a?previous?‘if’else^~~~ 最后我們來使用這個(gè)結(jié)構(gòu)再次來改進(jìn)上面的代碼看看效果如何： ?#include?<stdio.h>#define??M(n)??\do{\printf("the?n?is?%d\n",n);\printf("the?M(n)?is?%d\n",n);\}while(0)int?main(void) {int?n=8;int?a=1;if(a)M(n);elseprintf("error\n");return?0;} 預(yù)處理后（加了do{}while(0）后，上面的問題就全部解決了）： ?#?10?"b.c"int?main(void){int?n=8;int?a=1;if(a)do{printf("the?n?is?%d\n",n);printf("the?M(n)?is?%d\n",n);}while(0);elseprintf("error\n");return?0;}

5、可變宏的使用：

? ??? C99中規(guī)定宏可以像函數(shù)一樣帶有可變參數(shù)，實(shí)現(xiàn)思想就是宏定義中參數(shù)列表的最后一個(gè)參數(shù)為省略號（也就是三個(gè)英文輸入法下的句號）。這樣預(yù)定義宏__VA_ARGS__就可以被用在替換部分中，以表明省略號代表什么：

#include<stdio.h> #define?Variable_Macro(...)???printf(__VA_ARGS__) int?main(void) {Variable_Macro("This?is?a?variable?macro?test...\n");Variable_Macro("My?age?is?%d",22);return?0; }

預(yù)處理后：

???#?3?"b.c"int?main(void){printf("This?is?a?variable?macro?test...\n");printf("My?age?is?%d",22);return?0;}

演示結(jié)果：

?

?This?is?a?variable?macro?test...My?age?is?22

注意：帶參宏后面不能再有參數(shù)，而我們的帶參函數(shù)前面必須要有參數(shù)（這里我就不舉例子關(guān)于帶參函數(shù)了）：

#include<stdio.h> #define?Variable_Macro(...,a)???printf(__VA_ARGS__) int?main(void) {Variable_Macro("This?is?a?variable?macro?test...\n");Variable_Macro("My?age?is?%d",22);return?0; }

演示結(jié)果：

? ?

?root@ubuntu-virtual-machine:/home/ubuntu#?gcc?b.cb.c:2:27:?error:?missing?')'?in?macro?parameter?list#define?Variable_Macro(...,a)???printf(__VA_ARGS__)^

你點(diǎn)的每個(gè)贊，我都當(dāng)成喜歡

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C语言常用宏定义(#define)使用方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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