揭秘#define

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我是靠谱客的博主忧心鸡，最近开发中收集的这篇文章主要介绍揭秘#define，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一、数值宏常量

#define 宏定义是个演技非常高超的替身演员，但也会经常耍大牌的，所以我们用它要慎之又慎。它可以出现在代码的任何地方，从本行宏定义开始，以后的代码就就都认识这个宏了；也可以把任何东西定义成宏。因为编译器会在预编译的时候用真身替换替身，而在我们的代码里面却又用常常用替身来帮忙。看例子：
#define PI 3.141592654
在此后的代码中你尽可以使用PI 来代替3.141592654，而且你最好就这么做。不然的话，如果我要把PI 的精度再提高一些，你是否愿意一个一个的去修改这串数呢？你能保证不漏不出错？而使用PI 的话，我们却只需要修改一次。这种情况还不是最要命的，我们再看一个例子：
#define ERROR_POWEROFF -1
如果你在代码里不用ERROR_POWEROFF 这个宏而用-1，尤其在函数返回错误代码的时候（往往一个开发一个系统需要定义很多错误代码）。恐怕上帝都无法知道-1 表示的是什么意思吧。这个-1，我们一般称为“魔鬼数”，上帝遇到它也会发狂的。所以，我奉劝你代码里一定不要出现“魔鬼数”。

第一章我们详细讨论了const 这个关键字，我们知道const 修饰的数据是有类型的，而define 宏定义的数据没有类型。为了安全，我建议你以后在定义一些宏常数的时候用const代替，编译器会给const 修饰的只读变量做类型校验，减少错误的可能。但一定要注意const修饰的不是常量而是readonly 的变量，const 修饰的只读变量不能用来作为定义数组的维数，也不能放在case 关键字后面。

二、字符串宏常量

除了定义宏常数之外，经常还用来定义字符串，尤其是路径：
A),#define ENG_PATH_1 E:Englishlisten_to_thislisten_to_this_3
B),#define ENG_PATH_2 “E:Englishlisten_to_thislisten_to_this_3”
噢，到底哪一个正确呢？如果路径太长，一行写下来比较别扭怎么办？用反斜杠接续符啊：
C), #define ENG_PATH_3 E:Englishlisten_to_thislisten_to_this_3

还没发现问题？这里用了4 个反斜杠，到底哪个是接续符？回去看看接续符反斜杠。

反斜杠作为接续符时，在本行其后面不能再有任何字符，空格都不行。所以，只有最后一个反斜杠才是接续符。至于A)和B)，那要看你怎么用了，既然define 宏只是简单的替换，那给ENG_PATH_1 加上双引号不就成了：“ENG_PATH_1”。

但是请注意：有的系统里规定路径的要用双反斜杠“\”,比如：
#define ENG_PATH_4 E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3

三、用define 宏定义注释符号？

上面对define 的使用都很简单，再看看下面的例子：
#define BSC //
#define BMC /*
#define EMC */
D),BSC my single-line comment
E),BMC my multi-line comment EMC

D)和E)都错误，为什么呢？因为注释先于预处理指令被处理,当这两行被展开成//…或/*…*/时,注释已处理完毕,此时再出现//…或/*…*/自然错误.因此,试图用宏开始或结束一段注释是不行的。

四、用define 宏定义表达式

这些都好理解，下面来点有“技术含量”的，定义一年有多少秒：
#define SEC_A_YEAR 60*60*24*365
这个定义没错吧？很遗憾，很有可能错了，至少不可靠。你有没有考虑在16 位系统下把这样一个数赋给整型变量的时候可能会发生溢出？一年有多少秒也不可能是负数吧。修改一下：
#define SEC_A_YEAR （60*60*24*365）UL
又出现一个问题，这里的括号到底需不需要呢？继续看一个例子，定义一个宏函数，求x 的平方：
#define SQR (x) x * x
对不对？试试：假设x 的值为10，SQR (x)被替换后变成10*10。没有问题。

再试试：假设x 的值是个表达式10+1，SQR (x)被替换后变成10+1*10+1。问题来了，这并不是我想要得到的。怎么办？括号括起来不就完了？
#define SQR (x) （（x）*（x））
最外层的括号最好也别省了，看例子，求两个数的和：
#define SUM (x) （x）+（x）
如果x 的值是个表达式5*3,而代码又写成这样：SUM (x)* SUM (x)。替换后变成：（5*3）+（5*3）*（5*3）+（5*3）。又错了！所以最外层的括号最好也别省了。我说过define 是个演技高超的替身演员，但也经常耍大牌。要搞定它其实很简单，别吝啬括号就行了。

注意这一点：宏函数被调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。

留四个问题：
A)
上述宏定义中“SUM”、“SQR”是宏吗？
B)
#define EMPTY
这样定义行吗？
C)
打印上述宏定义的值：printf（“SUM (x)”）；结果是什么？
D)
“#define M 100”是宏定义吗？

五、宏定义中的空格

另外还有一个问题需要引起注意，看下面例子：
#define SUM （x）（x）+（x）
这还是定义的宏函数SUM（x）吗？显然不是。编译器认为这是定义了一个宏：SUM，其代表的是（x）（x）+（x）。

为什么会这样呢？其关键问题还是在于SUM 后面的这个空格。所以在定义宏的时候一定要注意什么时候该用空格，什么时候不该用空格。这个空格仅仅在定义的时候有效，在使用这个宏函数的时候，空格会被编译器忽略掉。也就是说，上一节定义好的宏函数SUM（x）在使用的时候在SUM 和（x）之间留有空格是没问题的。比如：SUM（3）和SUM （3）的意思是一样的。

六、#undef

#undef 是用来撤销宏定义的，用法如下：
#define PI 3.141592654
…
// code
#undef PI
//下面的代码就不能用PI 了，它已经被撤销了宏定义。

也就是说宏的生命周期从#define 开始到#undef 结束。很简单，但是请思考一下这个问题：
#define X 3
#define Y X*2
#undef X
#define X 2
int z=Y;
z 的值为多少？

七、#define替换

1、在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含了任何由#define定义的符号。如果是，他们首先被替换

2、替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值所代替。

3、最后，再次对结果文本进行扫描，看看它是否包含了任何有#define定义的符号。如果是，就重复尚需处理过程。

但是宏不能出现递归。

例如： #define f(n) n==0? 1:f(n-1)+f(n-2)

例子如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//define的用法
//定义宏时，末尾不能带分号
//1、数值宏常量
#define PI 3.141592654
//2、字符串宏常量
#define path "D:\test.txt"
//3、用define 宏定义注释符号？
#define BSC //
//4、用define 宏定义表达式
//#define SQR(x) x*x
#define SQR(x) (x)*(x)
//5、宏定义中的空格
//#define SUM (x) (x)+(x)
#define SUM(x) (x)+(x)

//6、#undef
//#undef PI，定义了之后不能输出printf("%.9fn",PI);

#define X 3
#define Y X*2
#undef X
#define X 2

//7、#define替换
//如果想把宏参数插入到字符串常量中时可以有两种方法
//第一种 利用邻近字符自动连接的特性
//#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("The value is " FORMAT "n",VALUE)
//第二种 利用#argument把一个宏参数转换为一个字符串
#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("The value of " #VALUE  " is " FORMAT "n",VALUE)
int main()
{
    //1、数值宏常量
    printf("%.9fn",PI);
    printf("*************************n");
    //2、字符串宏常量
    FILE *file = fopen(path,"r");
    if(file==NULL)
        exit(1);
    char str[100];
    int count = fread(str,sizeof(char),100,file);
    if(count>0)
        printf("%sn",str);
    printf("*************************n");
    //3、用define 宏定义注释符号？
    //BSC 这是注释，因为注释先于预处理指令被处理,当这两行被展开成//…或/*…*/时,注释已处理完毕,
    //此时再出现//…或/*…*/自然错误.因此,试图用宏开始或结束一段注释是不行的。

    //4、用define 宏定义表达式
    //当处理表达式时要特别注意
    //例如：#define SQR(x) x*x
    printf("%dn",SQR(4+4));//4+4*4+4 = 24不是我们想要的结果
    //例如：#define SQR(x) (x)*(x)
    printf("%dn",SQR(4+4));//64

    printf("*************************n");
    printf("SQR(4+4)");//"SQR(4+4)"

    printf("*************************n");
    //5、宏定义中的空格
    //#define SUM (x) (x)+(x)SUM和（x）中间不能有空格
    printf("%dn",SUM (1));//输出为2，所以尽管定义的时候不能有空格，但在使用的时候可以有空格

    printf("*************************n");

    //6、#undef 撤销宏定义
    int z  = Y;
    printf("%dn",z);//输出4，因为我们撤销了X之后再重新定义了X，所以X的值改变了

    printf("*************************n");

    //7、#define替换
    //如果想把宏参数插入到字符串常量中时可以有两种方法
    //第一种 利用邻近字符自动连接的特性
    //#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("The value is " FORMAT "n",VALUE)
    //第二种 利用#argument把一个宏参数转换为一个字符串
    //#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("The value is " FORMAT "n",VALUE)
    //int x = 1;

    //PRINT("%d",x+3);//The value is 4

    //#define PRINT(FORMAT,VALUE) printf("The value of " #VALUE  " is " FORMAT "n",VALUE)
    int x = 1;

    PRINT("%d",x+3);//The value of x+3 is 4
    return 0;
}