＃define的用法

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-09-23 10:55 149阅读 0赞

＃define用法  
做如下几点说明和介绍   
1. 带参数的宏只完成简单字符替换，之前不做计算实参的工作，如下

\#define SUM(x,y) x+y

int a=3,b=2,c=1;  
int s;  
s=SUM(a+b,b)\*SUM(c,b)+c;

结果应该是 s=a+b+b\*c+b+c=10。

2. define中的特殊标识符

\#define Conn(x,y) x\#\#y  
\#define ToChar(x)   
\#define ToString(x) \#x

int a=Conn(12,34);  
char b=ToChar(a);  
char c\[\]=ToString(a);

结果是 a=1234,c='a',c='1234';

可以看出 \#\# 是简单的连接符，\#@用来给参数加单引号，\#用来给参数加双引号即转成字符串。

更神奇的是

\#define x(s) \#s  
   char \*s = x(a    b/\*\*/ c);  
char \*p = x(anb);  
结果是\*s='a b c',\*p='a\\nb'，\#s果然很厉害

3.define的多行定义

define可以替代多行的代码

\#define MACRO(arg1, arg2) do \{   
stmt1;   
stmt2;   
\} while(0)   
关键是要在每一个换行的时候加上一个''

由此联想到了C中的关于字符串的一些默认规则

char s1\[\]='abc' 'efg';  
char s2\[\]='abc'  
'efg';  
char s3\[\]='ab  
c';  
char s4\[\]='ab  
c';  
其中只有s4会产生编译错误，s1='abcefg',s2='abcefg',s3='abc'

4. 宏调用顺序

\#define A 3  
\#define B 4  
\#define AB 5  
\#define Conn(x,y) x\#\#y

int a=Conn(A,B);  
结果是a=5;可见一个宏的参数是另一个宏，先替换外面的宏，后替换参数。即Conn(A,B)=>AB,后AB=>5

5.解决重复定义的问题  
由于头文件包含可以嵌套，那么C文件就有可能包含多次同一个头文件，就可能出现重复定义的问题的。  
通过条件编译开关来避免重复包含（重复定义）  
例如  
\#ifndef \_\_headerfileXXX\_\_  
＃define \_\_headerfileXXX\_\_  
…  
文件内容  
…  
\#endif

一.  
\#define是C语言中提供的宏定义命令，其主要目的是为程序员在编程时提供一定的方便，并能在一定程度上提高程序的运行效率，但学生在学习时往往不能 理解该命令的本质，总是在此处产生一些困惑，在编程时误用该命令，使得程序的运行与预期的目的不一致，或者在读别人写的程序时，把运行结果理解错误，这对 C语言的学习很不利。  
1　\#define命令剖析  
1.1   \#define的概念  
\#define命令是C语言中的一个宏定义命令，它用来将一个标识符定义为一个字符串，该标识符被称为宏名，被定义的字符串称为替换文本。  
该命令有两种格式：一种是简单的宏定义，另一种是带参数的宏定义。  
(1)   简单的宏定义：  
\#define   <宏名>　　<字符串>  
   例：   \#define PI 3.1415926  
(2) 带参数的宏定义  
   \#define   <宏名> (<参数表>)   <宏体>  
   例： \#define   A(x) x  
一个标识符被宏定义后，该标识符便是一个宏名。这时，在程序中出现的是宏名，在该程序被编译前，先将宏名用被定义的字符串替换，这称为宏替换，替换后才进行编译，宏替换是简单的替换。  
1.2 宏替换发生的时机  
为了能够真正理解\#define的作用，让我们来了解一下对C语言源程序的处理过程。当我们在一个集成的开发环境如Turbo C中将编写好的源程序进行编译时，实际经过了预处理、编译、汇编和连接几个过程，见图1。  
源程序  
  
预处理器  
  
修改后的源程序  
  
编译器  
  
汇编程序  
  
汇编器  
  
可重定位的目标程序  
  
连接器  
  
可执行的目标程序  
  
图1　C语言的编译过程  
  
其中预处理器产生编译器的输出，它实现以下的功能：  
（1）    文件包含  
可以把源程序中的\#include 扩展为文件正文，即把包含的.h文件找到并展开到\#include 所在处。  
（2）    条件编译  
预处理器根据\#if和\#ifdef等编译命令及其后的条件，将源程序中的某部分包含进来或排除在外，通常把排除在外的语句转换成空行。  
（3）    宏展开  
预处理器将源程序文件中出现的对宏的引用展开成相应的宏 定义，即本文所说的\#define的功能，由预处理器来完成。  
经过预处理器处理的源程序与之前的源程序有所有不同，在这个阶段所进行的工作只是纯粹的替换与展开，没有任何计算功能，所以在学习\#define命令时只要能真正理解这一点，这样才不会对此命令引起误解并误用。

2　\#define使用中的常见问题解析  
2.1 简单宏定义使用中出现的问题  
在简单宏定义的使用中，当替换文本所表示的字符串为一个表达式时，容易引起误解和误用。如下例：  
例1   \#define   N   2+2  
void main()  
\{  
   int   a=N\*N;  
   printf(“%d”,a);  
\}  
(1) 出现问题：在此程序中存在着宏定义命令，宏N代表的字符串是2+2，在程序中有对宏N的使用，一般同学在读该程序时，容易产生的问题是先求解N为2＋2＝4，然后在程序中计算a时使用乘法，即N\*N=4\*4=16,其实该题的结果为8，为什么结果有这么大的偏差?  
(2)问题解析：如1节所述，宏展开是在预处理阶段完成的，这个阶段把替换文本只是看作一个字符串，并不会有任何的计算发生，在展开时是在宏N出现的地方 只是简单地使用串2＋2来代替N，并不会增添任何的符号，所以对该程序展开后的结果是a=2+2\*2+2，计算后=8，这就是宏替换的实质，如何写程序才 能完成结果为16的运算呢？  
(3)解决办法：将宏定义写成如下形式  
\#define   N   (2+2)  
这样就可替换成(2+2)\*(2+2)=16  
2.2 带参数的宏定义出现的问题  
在带参数的宏定义的使用中，极易引起误解。例如我们需要做个宏替换能求任何数的平方，这就需要使用参数，以便在程序中用实际参数来替换宏定义中的参数。一般学生容易写成如下形式：  
\#define   area(x)   x\*x  
这在使用中是很容易出现问题的，看如下的程序  
void main()  
\{  
int   y=area(2+2);  
printf(“%d”,y);  
    \}  
按理说给的参数是2+2，所得的结果应该为4\*4=16，但是错了，因为该程序的实际结果为8，仍然是没能遵循纯粹的简单替换的规则，又是先计算再替换 了，在这道程序里，2+2即为area宏中的参数，应该由它来替换宏定义中的x，即替换成2+2\*2+2=8了。那如果遵循(1)中的解决办法，把2+2 括起来，即把宏体中的x括起来，是否可以呢？\#define   area(x) (x)\*(x)，对于area(2+2)，替换为(2+2)\*(2+2)=16，可以解决，但是对于area(2+2)/area(2+2)又会怎么样 呢，有的学生一看到这道题马上给出结果，因为分子分母一样，又错了，还是忘了遵循先替换再计算的规则了，这道题替换后会变为 (2+2)\*(2+2)/(2+2)\*(2+2)即4\*4/4\*4按照乘除运算规则，结果为16/4\*4=4\*4=16，那应该怎么呢？解决方法是在整个 宏体上再加一个括号，即\#define   area(x) ((x)\*(x))，不要觉得这没必要，没有它，是不行的。  
要想能够真正使用好宏定义，那么在读别人的程序时，一定要记住先将程序中对宏的使用全部替换成它所代表的字符串，不要自作主张地添加任何其他符号，完全展 开后再进行相应的计算，就不会写错运行结果。如果是自己编程使用宏替换，则在使用简单宏定义时，当字符串中不只一个符号时，加上括号表现出优先级，如果是 带参数的宏定义，则要给宏体中的每个参数加上括号，并在整个宏体上再加一个括号。看到这里，不禁要问，用宏定义这么麻烦，这么容易出错，可不可以摒弃它， 那让我们来看一下在C语言中用宏定义的好处吧。

3   宏定义的优点  
(1)   方便程序的修改  
使用简单宏定义可用宏代替一个在程序中经常使用的常量，这样在将该常量改变时，不用对整个程序进行修改，只修改宏定义的字符串即可，而且当常量比较长时， 我们可以用较短的有意义的标识符来写程序，这样更方便一些。我们所说的常量改变不是在程序运行期间改变，而是在编程期间的修改，举一个大家比较熟悉的例 子，圆周率π是在数学上常用的一个值，有时我们会用3.14来表示，有时也会用3.1415926等，这要看计算所需要的精度，如果我们编制的一个程序中 要多次使用它，那么需要确定一个数值，在本次运行中不改变，但也许后来发现程序所表现的精度有变化，需要改变它的值， 这就需要修改程序中所有的相关数值，这会给我们带来一定的不便，但如果使用宏定义，使用一个标识符来代替，则在修改时只修改宏定义即可，还可以减少输入 3.1415926这样长的数值多次的情况，我们可以如此定义 \#define   pi   3.1415926，既减少了输入又便于修改，何乐而不为呢？  
(2) 提高程序的运行效率  
使用带参数的宏定义可完成函数调用的功能，又能减少系统开 销，提高运行效率。正如C语言中所讲，函数的使用可以使程序更加模块化，便于组织，而且可重复利用，但在发生函数调用时，需要保留调用函数的现场，以便子 函数执行结束后能返回继续执行，同样在子函数执行完后要恢复调用函数的现场，这都需要一定的时间，如果子函数执行的操作比较多，这种转换时间开销可以忽 略，但如果子函数完成的功能比较少，甚至于只完成一点操作，如一个乘法语句的操作，则这部分转换开销就相对较大了，但使用带参数的宏定义就不会出现这个问 题，因为它是在预处理阶段即进行了宏展开，在执行时不需要转换，即在当地执行。宏定义可完成简单的操作，但复杂的操作还是要由函数调用来完成，而且宏定义 所占用的目标代码空间相对较大。所以在使用时要依据具体情况来决定是否使用宏定义。

4 结语  
本文对C语言中宏定义\#define在使用时容易出现的问题进行了解析，并从C源程序处理过程的角度对\#define的处理进行了分析，也对它的优点进行 了阐述。只要能够理解宏展开的规则，掌握使用宏定义时，是在预处理阶段对源程序进行替换，只是用对应的字符串替换程序中出现的宏名，这样就可在正确使用的 基础上充分享受使用宏定义带来的方便和效率了

二.  
最近看com相关的资料，看到CCmdTarget实现com接口的时候，去读了一些宏的定义，在afxdisp.h头文件中

\#define BEGIN\_INTERFACE\_PART(localClass, baseClass) \\  
class X\#\#localClass : public baseClass \\

本来这个宏定义很容易理解的，但是这里多出个X\#\#，我真没见过这种用法，不晓得它是什么用意。  
后来问了几个朋友也都不知道。

你知道么？

也许你也不知道～呵呵，最后我还是找到了相关的资料，解读了这个define，还顺便认识了另外两个不常用的define

\#define Conn(x,y) x\#\#y  
\#define ToChar(x)   
\#define ToString(x) \#x

x\#\#y表示什么？表示x连接y，举例说：  
int n = Conn(123,456);   结果就是n=123456;  
char\* str = Conn("asdf", "adf")结果就是 str = "asdfadf";  
怎么样，很神奇吧

再来看，其实就是给x加上单引号，结果返回是一个const char。举例说：  
char a = ToChar(1);结果就是a='1';  
做个越界试验char a = ToChar(123);结果是a='3';  
但是如果你的参数超过四个字符，编译器就给给你报错了！error C2015: too many characters in constant   ：P

最后看看\#x,估计你也明白了，他是给x加双引号  
char\* str = ToString(123132);就成了str="123132";

最后留几个小试验给大家去测测：  
\#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));  
结果会如何呢？ 嘿嘿嘿嘿~

三.  
\#define xxx() \{\}   
标准C支持的  
\#define xxx() (\{\})  
GCC新增的功能，主要为了防止宏展开出现问题，默认展开时是要加上一个;的，容易出问题。

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;  
\}  
表示该宏函数还有返回值，最后一个式子的返回值作为宏函数的返回值。  
运行结果：  
1,2,3,6

发表于 @ 2009年03月31日 15:21:00|评论(0)|举报|收藏

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