轉載:https://blog.csdn.net/shuzfan/article/details/52860664
———————— #define基本用法 ————————
#define命令是C語言中的一個宏定義命令,它用來將一個標識符(宏名)定義爲一個字符串,該標識符被稱爲宏名,被定義的字符串稱爲替換文本。程序編譯之前,編譯的時候所有的宏名都會被定義的字符串替換,這便是宏替換。
理解宏定義的關鍵在於 “替換”。
該命令有兩種格式:一種是簡單的宏定義,另一種是帶參數的宏定義。
(1)簡單的宏定義:
#define <宏名> <字符串>
例: #define PI 3.14
程序:
float pi2 = PI * 2;//pi2 = 6.28
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(2) 帶參數的宏定義
#define <宏名> (<參數表>) <宏體>
例: #define AddOne(x) (x+1)
程序:
float pi2 = PI * 2;//pi2 = 6.28
pi2 = AddOne(pi2);// pi2 = 7.28
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———————— 宏替換髮生的時機 ————————
爲了能夠真正理解#define的作用,讓我們來了解一下對C語言源程序的處理過程。當我們在一個集成的開發環境如Turbo C中將編寫好的源程序進行編譯時,實際經過了預處理、編譯、彙編和連接幾個過程。其中預處理器產生編譯器的輸出,它實現以下的功能:
(1)文件包含
可以把源程序中的#include 擴展爲文件正文,即把包含的.h文件找到並展開到#include 所在處。
(2)條件編譯
預處理器根據#if和#ifdef等編譯命令及其後的條件,將源程序中的某部分包含進來或排除在外,通常把排除在外的語句轉換成空行。
(3)宏展開
預處理器將源程序文件中出現的對宏的引用展開成相應的宏定義,即本文所說的#define的功能,由預處理器來完成。經過預處理器處理的源程序與之前的源程序有所有不同,在這個階段所進行的工作只是純粹的替換與展開,沒有任何計算功能,所以在學習#define命令時只要能真正理解這一點,這樣纔不會對此命令引起誤解並誤用。
———————— 宏替換錯誤舉例 ————————
只要嚴格遵守“直接替換”,就不會出現下面的問題
比如下面的宏定義:
#define Square(x) x*x
float temp = Square(3+3);
//程序的本意可能是要計算6*6=36,但由於宏定義執行的是直接替換,本身並不做計算,因此實際的結果爲 3+3*3+3=15
//想要避免這個問題,只需要修改如下:
#define Square(x) ((x)*(x))
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———————— 宏定義的特點 ————————
(1)宏名一般用大寫,且末尾不加分號。
(2)宏定義的參數是無類型的,不做語法檢查,不做表達式求解,只做替換。
(3)宏定義通常在文件的最開頭,可以使用
#undef 宏名
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命令終止宏定義的作用域。
(4)宏定義可以嵌套,但字符串” “中永遠不包含宏。
(5)宏展開使源程序變長,函數調用不會;宏展開不佔運行時間,只佔編譯時間,函數調用佔運行時間(分配內存、保留現場、值傳遞、返回值)。
(6)函數調用在編譯後程序運行時進行,並且分配內存。宏替換在編譯前進行,不分配內存。
(7)使用宏可提高程序的通用性和易讀性,減少不一致性,減少輸入錯誤和便於修改。例如:數組大小常用宏定義,常量pi常用宏定義。
—————— define中的三個特殊符號:##,#,#@ ——————
/*x連接y,例如:int n = Conn(123,456); 結果就是n=123456;char* str = Conn("asdf", "adf"); /*結果就是 str = "asdfadf";*/
#define Conn(x,y) x##y
/*給x加上單引號,結果返回是一個const char。例如:char a = ToChar(1);結果就是a='1';做個越界試驗char a = ToChar(123);結果就錯了;但是如果你的參數超過四個字符,編譯器就給給你報錯了!error C2015: too many characters in constant :P */
#define ToChar(x) #@x
// x加雙引號,例如:char* str = ToString(123132);就成了str="123132";
#define ToString(x) #x
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———————— 常用宏定義 ————————
(1) 防止一個頭文件被重複包含
#ifndef BODYDEF_H
#define BODYDEF_H
//頭文件內容
#endif
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(2) 得到指定地址上的一個字節或字
#define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) )
#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )
//例如:
int bTest = 0x123456;
byte m = MEM_B((&bTest));/*m=0x56*/
int n = MEM_W((&bTest));/*n=0x3456*/
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(3) 得到一個field在結構體(struct)中的偏移量
#define OFFSETOF( type, field ) ( (size_t) &(( type *) 0)-> field )
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(4) 得到一個結構體中field所佔用的字節數
#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )
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(5) 得到一個變量的地址(word寬度)
#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) &(var) )
#define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) &(var) )
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(6) 將一個字母轉換爲大寫
#define UPCASE( c ) ( ((c) >= ''a'' && (c) <= ''z'') ? ((c) - 0x20) : (c) )
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(7) 防止溢出的一個方法
#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))
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(8) 返回數組元素的個數
#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )
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(9) 使用一些宏跟蹤調試
ANSI標準說明了五個預定義的宏名。它們是:
__LINE__:在源代碼中插入當前源代碼行號;
__FILE__:在源文件中插入當前源文件名;
__DATE__:在源文件中插入當前的編譯日期
__TIME__:在源文件中插入當前編譯時間;
__STDC__:當要求程序嚴格遵循ANSI C標準時該標識被賦值爲1;
__cplusplus:當編寫C++程序時該標識符被定義