C語言#define的用法,C語言宏定義

#define 叫做宏定義命令,它也是C語言預(yù)處理命令的一種。所謂宏定義,就是用一個標(biāo)識符來表示一個字符串,如果在后面的代碼中出現(xiàn)了該標(biāo)識符,那么就全部替換成指定的字符串。
我們先通過一個例子來看一下 #define 的用法:
int main(){ int sum = 20 + N; printf("%d\n", sum); return 0;}
運(yùn)行結(jié)果: 120
注意第 6 行代碼int sum = 20 + N,N被100
代替了。
#define N 100就是宏定義,N為宏名,100
是宏的內(nèi)容(宏所表示的字符串)。在預(yù)處理階段,對程序中所有出現(xiàn)的“宏名”,預(yù)處理器都會用宏定義中的字符串去代換,這稱為“宏替換”或“宏展開”。
宏定義是由源程序中的宏定義命令#define
完成的,宏替換是由預(yù)處理程序完成的。
宏定義的一般形式為:
#define 宏名 字符串
#表示這是一條預(yù)處理命令,所有的預(yù)處理命令都以 # 開頭。宏名是標(biāo)識符的一種,命名規(guī)則和變量相同。字符串可以是數(shù)字、表達(dá)式、if 語句、函數(shù)等。
這里所說的字符串是一般意義上的字符序列,不要和C語言中的字符串等同,它不需要雙引號。
程序中反復(fù)使用的表達(dá)式就可以使用宏定義,例如:
它的作用是指定標(biāo)識符M來表示(y*y+3*y)
這個表達(dá)式。在編寫代碼時,所有出現(xiàn) (y*y+3*y) 的地方都可以用 M 來表示,而對源程序編譯時,將先由預(yù)處理程序進(jìn)行宏代替,即用 (y*y+3*y) 去替換所有的宏名 M,然后再進(jìn)行編譯。
將上面的例子補(bǔ)充完整:
int main(){ int sum, n; printf("Input a number: "); scanf("%d", &n); ? ?sum = 3*M+4*M+5*M; printf("sum=%d\n", sum); return 0;}
運(yùn)行結(jié)果: Input a number: 10↙ sum=1560
程序的開頭首先定義了一個宏 M,它表示 (n*n+3*n) 這個表達(dá)式。在 9 行代碼中使用了宏 M,預(yù)處理程序?qū)⑺归_為下面的語句:
sum=3*(n*n+3*n)+4*(n*n+3*n)+5*(n*n+3*n);
需要注意的是,在宏定義中表達(dá)式(n*n+3*n)兩邊的括號不能少,否則在宏展開以后可能會產(chǎn)生歧義。下面是一個反面的例子:
#difine M n*n+3*n
在宏展開后將得到下述語句:
s=3*n*n+3*n+4*n*n+3*n+5*n*n+3*n;
這相當(dāng)于:
3n2+3n+4n2+3n+5n2+3n
這顯然是不正確的。所以進(jìn)行宏定義時要注意,應(yīng)該保證在宏替換之后不發(fā)生歧義。
對 #define 用法的幾點(diǎn)說明
1) 宏定義是用宏名來表示一個字符串,在宏展開時又以該字符串取代宏名,這只是一種簡單粗暴的替換。字符串中可以含任何字符,它可以是常數(shù)、表達(dá)式、if 語句、函數(shù)等,預(yù)處理程序?qū)λ蛔魅魏螜z查,如有錯誤,只能在編譯已被宏展開后的源程序時發(fā)現(xiàn)。
2) 宏定義不是說明或語句,在行末不必加分號,如加上分號則連分號也一起替換。
3) 宏定義必須寫在函數(shù)之外,其作用域為宏定義命令起到源程序結(jié)束。如要終止其作用域可使用#undef命令。例如:
int main(){ // Code return 0;}void func(){ // Code}
表示 PI 只在 main() 函數(shù)中有效,在 func() 中無效。
4) 代碼中的宏名如果被引號包圍,那么預(yù)處理程序不對其作宏代替,例如:
運(yùn)行結(jié)果: OK
該例中定義宏名 OK 表示 100,但在 printf 語句中 OK 被引號括起來,因此不作宏替換,而作為字符串處理。
5) 宏定義允許嵌套,在宏定義的字符串中可以使用已經(jīng)定義的宏名,在宏展開時由預(yù)處理程序?qū)訉哟鷵Q。例如:
對語句:
printf("%f", S);
在宏代換后變?yōu)椋?/p>
printf("%f", 3.1415926*y*y);
6) 習(xí)慣上宏名用大寫字母表示,以便于與變量區(qū)別。但也允許用小寫字母。
7) 可用宏定義表示數(shù)據(jù)類型,使書寫方便。例如:
在程序中可用 UINT 作變量說明:
UINT a, b;
應(yīng)注意用宏定義表示數(shù)據(jù)類型和用 typedef 定義數(shù)據(jù)說明符的區(qū)別。宏定義只是簡單的字符串替換,由預(yù)處理器來處理;而 typedef 是在編譯階段由編譯器處理的,它并不是簡單的字符串替換,而給原有的數(shù)據(jù)類型起一個新的名字,將它作為一種新的數(shù)據(jù)類型。
請看下面的例子:
typedef int *PIN2; ?//也可以寫作typedef int (*PIN2);
從形式上看這兩者相似, 但在實(shí)際使用中卻不相同。
下面用 PIN1,PIN2 說明變量時就可以看出它們的區(qū)別:
PIN1 a, b;
在宏代換后變成:
int * a, b;
表示 a 是指向整型的指針變量,而 b 是整型變量。然而:
PIN2 a,b;
表示 a、b 都是指向整型的指針變量。因為 PIN2 是一個新的、完整的數(shù)據(jù)類型。由這個例子可見,宏定義雖然也可表示數(shù)據(jù)類型, 但畢竟只是簡單的字符串替換。在使用時要格外小心,以避出錯。