1.不帶參數的宏定義:
宏定義又稱為宏代換、宏替換,簡稱“宏”。
格式:
#define 標識符 字符串
其中的標識符就是所謂的符號常量,也稱為“宏名”。
預處理(預編譯)工作也叫做宏展開:將宏名替換為字符串。
掌握"宏"概念的關鍵是“換”。一切以換為前提、做任何事情之前先要換,準確理解之前就要“換”。
即在對相關命令或語句的含義和功能作具體分析之前就要換:
例:
#define PI 3.1415926
把程序中出現的PI全部換成3.1415926
說明:
1. 宏名一般用大寫
2.使用宏可提高程序的通用性和易讀性,減少不一致性,減少輸入錯誤和便于修改。例如:數組大小常用宏定義
3.預處理是在編譯之前的處理,而編譯工作的任務之一就是語法檢查,預處理不做語法檢查。
4.宏定義末尾不加分號;
5.宏定義寫在函數的花括號外邊,作用域為其后的程序,通常在文件的最開頭。
6.可以用#undef命令終止宏定義的作用域
7.宏定義可以嵌套
8.字符串" "中永遠不包含宏
9.宏定義不分配內存,變量定義分配內存。
2.帶參數的宏定義:
除了一般的字符串替換,還要做參數代換
格式:
#define 宏名(參數表) 字符串
例如:#define S(a,b) a*b
area=S(3,2)
;第一步被換為area=a*b
; ,第二步被換為area=3*2
;
類似于函數調用,有一個啞實結合的過程:
1.實參如果是表達式容易出問題
#define S(r) r*r
area=S(a+b)
;第一步換為area=r*r
;第二步被換為area=a+b*a+b
;正確的宏定義是#define S(r) ((r)*(r))
2.宏名和參數的括號間不能有空格
3.宏替換只作替換,不做計算,不做表達式求解
4.函數調用在編譯后程序運行時進行,并且分配內存。宏替換在編譯前進行,不分配內存
5.宏的啞實結合不存在類型,也沒有類型轉換。
6.函數只有一個返回值,利用宏則可以設法得到多個值
7.宏展開使源程序變長,函數調用不會
8.宏展開不占運行時間,只占編譯時間,函數調用占運行時間(分配內存、保留現場、值傳遞、返回值)
3.技巧:
define用法
1、 用無參宏定義一個簡單的常量
#define LEN 12
這個是最常見的用法,但也會出錯。
比如下面幾個知識點你會嗎?可以看下:
(1)#define NAME "zhangyuncong"
程序中有"NAME"則,它會不會被替換呢?
(2)#define 0x abcd
可以嗎?也就是說,可不可以用把標識符的字母替換成別的東西?
(3)#define NAME "zhang
這個可以嗎?
(4)#define NAME "zhangyuncong"
程序中有上面的宏定義,并且,程序里有句:
NAMELIST這樣,會不會被替換成"zhangyuncong"LIST
四個題答案都是否定的。
第一個,""內的東西不會被宏替換。這一點應該大都知道。
第二個,宏定義前面的那個必須是合法的用戶標識符
第三個,宏定義也不是說后面東西隨便寫,不能把字符串的兩個""拆開。
第四個:只替換標識符,不替換別的東西。NAMELIST整體是個標識符,而沒有NAME標識符,所以不替換。
也就是說,這種情況下記住:#define 第一位置第二位置
(1) 不替換程序中字符串里的東西。
(2) 第一位置只能是合法的標識符(可以是關鍵字)
(3) 第二位置如果有字符串,必須把""配對。
(4) 只替換與第一位置完全相同的標識符
還有就是老生常談的話:記住這是簡單的替換而已,不要在中間計算結果,一定要替換出表達式之后再算。
2、 帶參宏一般用法
比如#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
則遇到MAX(1+2,value)
則會把它替換成:
((1+2)>(value)?(1+2):(value))
注意事項和無參宏差不多。
但還是應注意
#define FUN(a) "a"
則,輸入FUN(345)
會被替換成什么?
其實,如果這么寫,無論宏的實參是什么,都不會影響其被替換成”a”
的命運。
也就是說,""內的字符不被當成形參,即使它和一模一樣。
那么,你會問了,我要是想讓這里輸入FUN(345)它就替換成"345"該怎么實現呢?
請看下面關于#的用法
3、 有參宏定義中#的用法
#define STR(str) #str
#用于把宏定義中的參數兩端加上字符串的""
比如,這里STR(my#name)
會被替換成"my#name"
一般由任意字符都可以做形參,但以下情況會出錯:
STR())
這樣,編譯器不會把“)”
當成STR()
的參數。
STR(,)
同上,編譯器不會把“,”
當成STR
的參數。
STR(A,B)
如果實參過多,則編譯器會把多余的參數舍去。(VC++2008為例)
STR((A,B))
會被解讀為實參為:(A,B)
,而不是被解讀為兩個實參,第一個是(A
第二個是B
)。
4、 有參宏定義中##
的用法
#define WIDE(str) L##str
則會將形參str的前面加上L
比如:WIDE("abc")
就會被替換成L"abc"
如果有#define FUN(a,b) vo##a##b()
那么FUN(id ma,in)
會被替換成void main()
5、 多行宏定義:
#define doit(m,n) for(int i=0;i<(n);++i)\
{\
m+=i;\
}
4.宏中"#"和"##"的用法:
一、一般用法
我們使用#把宏參數變為一個字符串,用##把兩個宏參數貼合在一起.
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)); // 輸出字符串"vck"
printf("%d/n", CONS(2,3)); // 2e3 輸出:2000
return 0;
}
二、當宏參數是另一個宏的時候
需要注意的是凡宏定義里有用'#'或'##'的地方宏參數是不會再展開.
1, 非'#'和'##'的情況
#define TOW (2)
#define MUL(a,b) (a*b)
printf("%d*%d=%d/n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
這行的宏會被展開為:
printf("%d*%d=%d/n", (2), (2), ((2)*(2)));
MUL里的參數TOW會被展開為(2)
.
2, 當有'#'或'##'的時候
#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>
這行會被展開為:
printf("int max: %s/n", "INT_MAX");
printf("%s/n", CONS(A, A)); // compile error
這一行則是:
printf("%s/n", int(AeA));
INT_MAX和A都不會再被展開, 然而解決這個問題的方法很簡單. 加多一層中間轉換宏.
加這層宏的用意是把所有宏的參數在這層里全部展開, 那么在轉換宏里的那一個宏(_STR
)就能得到正確的宏參數.
#define A (2)
#define _STR(s) #s
#define STR(s) _STR(s) // 轉換宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 轉換宏
printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值,為一個變量 #include<climits>
輸出為: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再轉換成字符串;
printf("%d/n", CONS(A, A));
輸出為:200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))
三、'#'和'##'的一些應用特例
1、合并匿名變量名
#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表示該行行號;
第一層:ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二層: --> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三層: --> static int _anonymous70;
即每次只能解開當前層的宏,所以__LINE__
在第二層才能被解開;
2、填充結構
#define FILL(a) {a, #a}
enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
IDD id;
const char * msg;
}MSG;
MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相當于:
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
{CLOSE, "CLOSE"}};
3、記錄文件名
#define _GET_FILE_NAME(f) #f
#define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f)
static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);
4、得到一個數值類型所對應的字符串緩沖大小
#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"];
這里相當于:
char buf[11];