通常,无参数的宏定义多用于定义常量。程序中统一用宏名表示常量值,便于程序前后统一,不易出错,也便于修改,能提高程序的可读性和可移植性。特别是给数组元素个数一个宏定义,并用宏名定义数组元素个数能部分弥补数组元素个数固定的不足。
注意:预处理程序在处理宏定义时,只作字符序列的替换工作,不作任何语法的检查。如果宏定义不当,错误要到预处理之后的编译阶段才能发现。宏定义以换行结束,不需要分号等符号作分隔符。如有以下定定义: # define PI 3.1415926;原希望用PI求圆的周长的语句 c=2*PI*r;经宏展开后,变成 c=2*3.1415926*r;这就不能达到希望的要求。带参数宏定义进一步扩充了无参数宏定义的能力,在字符序列替换同时还能进行参数替换。带参数定定义的一般形式为# define 标识符(参数表)字符序列其中参数表中的参数之间用逗号分隔,字符序列中应包含参数表中的参数。在定义带参数的宏时,宏名标识符与左圆括号之间不允许有空白符,应紧接在一起,否则变成了无参数的宏定义。如有宏定义: # define MAX(A,B) ((A) > (B)?(A):(B))则代码 y= MAX( p+q, u+v)将被替换成 y=((p+q) >(u+v)?(p+q):(u+v)。
程序中的宏调用是这样被替换展开的,分别用宏调用中的实在参数字符序列(如p+q和u+V) 替换宏定义字符序列中对应所有出现的形式参数(如用p+q替代所有形式参数A,用u+V替代所有形式参数B),而宏定义字符序列中的不是形式参数的其它字符则保留。这样形成的字符序列,即为宏调用的展开替换结果。宏调用提供的实在参数个数必须与宏定义中的形式参数个数相同。 注意:宏调用与函数调用的区别。函数调用在程序运行时实行,而宏展开是在编译的预处理阶段进行;函数调用占用程序运行时间,宏调用只占编译时间;函数调用对实参有类型要求,而宏调用实在参数与宏定义形式参数之间没有类型的概念,只有字符序列的对应关系。函数调用可返回一个值,宏调用获得希望的C代码。另外,函数调用时,实参表达式分别独立求值在前,执行函数体在后。宏调用是实在参数字符序列替换形式参数。替换后,实在参数字符序列就与相邻的字符自然连接,实在参数的独立性就不一定依旧存在。如下面的宏定义: # define SQR(x) x*x希望实现表达式的平方计算。对于宏调用 P=SQR(y)能得到希望的宏展开p= y*y。但对于宏调用q=SQR(u+v)得到的宏展开是q=u+V*u+V。显然,后者的展开结果不是程序设计者所希望的。为能保持实在参数替换后的独立性,应在宏定义中给形式参数加上括号。进一步,为了保证宏调用的独立性,作为算式的宏定义也应加括号。如 SQR宏定义改写成: # define SQR((x)*(x))才是正确的宏定义。对于简短的表达式计算函数,或为了提高程序的执行效率、避免函数调用时的分配存储单元、保留现场、参数值传递、释放存储单元等工作。可将函数定义改写成宏定义。所以合理使用宏定义,可以使程序更简洁。
使用一些宏跟踪调试
A N S I标准说明了五个预定义的宏名。它们是:
_ L I N E _ (两个下划线),对应%d
_ F I L E _ 对应%s
_ D A T E _ 对应%s
_ T I M E _ 对应%s
_ S T D C _
如果编译不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序
也许还提供其它预定义的宏名。
_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有关# l i n e的部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。
_ D AT E _宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。
源代码翻译到目标代码的时间作为串包含在_ T I M E _中。串形式为时:分:秒。
如果实现是标准的,则宏_ S T D C _含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是
非标准的。
可以定义宏,例如:
当定义了_DEBUG,输出数据信息和所在文件所在行
#ifdef _DEBUG
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%s”,date,_LINE_,_FILE_)
#else
#define DEBUGMSG(msg,date)
#endif
20,宏定义防止使用是错误
用小括号包含。
例如:#define ADD(a,b) (a+b)
用do{}while(0)语句包含多语句防止错误
例如:#difne DO(a,b) a+b;\
a++;
应用时:if(….)
DO(a,b); //产生错误
else
解决方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\
a++;}while(0)
宏中"#"和"##"的用法一、一般用法我们使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一起(这里说的是在预处理是对源文件的操作).用法:#include<cstdio>#include<climits>using namespace std;#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)int main()
{ printf(STR(vck)); // 输出字符串"vck"printf("%d\n", CONS(2,3)); // 2e3 输出:2000return 0;}二、当宏参数是另一个宏的时候
需要注意的是凡宏定义里有用''#''或''##''的地方宏参数是不会再展开.1, 非''#''和''##''的情况
#define TOW (2)#define MUL(a,b) (a*b)printf("%d*%d=%d\n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
这行的宏会被展开为:printf("%d*%d=%d\n", (2), (2), ((2)*(2)));MUL里的参数TOW会被展开为(2).2, 当有''#''或''##''的时候
#define A (2)#define STR(s) #s#define CONS(a,b) int(a##e##b)printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include<climits>
这行会被展开为:printf("int max: %s\n", "INT_MAX");printf("%s\n", CONS(A, A)); // compile error
这一行则是:printf("%s\n", int(AeA));INT_MAX和A都不会再被展开, 然而解决这个问题的方法很简单. 加多一层中间转换宏.
加这层宏的用意是把所有宏的参数在中间层里全部展开, 那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能得到正确的宏参数.#define A (2)
#define _STR(s) #s#define STR(s) _STR(s) // 转换宏#define _CONS(a,b) int(a##e##b)#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 转换宏printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值,为一个变量 #include<climits>
输出为: int max: 0x7fffffffSTR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再转换成字符串;printf("%d\n", CONS(A, A));
输出为:200CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))三、''#''和''##''的一些应用特例
1、合并匿名变量名#define ___ANONYMOUS1(type, var, line) type var##line#define __ANONYMOUS0(type, line) ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)#define ANONYMOUS(type) __ANONYMOUS0(type, __LINE__)例:ANONYMOUS(static int); 即: static int _anonymous70; 70表示该行行号;第一层:ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);第二层: --> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);第三层: --> static int _anonymous70;即每次只能解开当前层的宏,所以__LINE__在第二层才能被解开;2、填充结构
#define FILL(a) {a, #a}enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{ IDD id;const char * msg;}MSG;MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相当于:MSG _msg[] = { {OPEN, "OPEN"},{CLOSE, "CLOSE"}};3、记录文件名
#define _GET_FILE_NAME(f) #f#define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f)static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);4、得到一个数值类型所对应的字符串缓冲大小
#define _TYPE_BUF_SIZE(type) sizeof #type#define TYPE_BUF_SIZE(type) _TYPE_BUF_SIZE(type)char buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];--> char buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];--> char buf[sizeof "0x7fffffff"];这里相当于:char buf[11];