c/c++中define用法详解及代码示例

Posted 2022-06-30 MachineChen

c++中define用法

define在c++语言中用法比较多，这里对其进行整理。

1.无参宏定义

无参宏的宏名后不带参数。
其定义的一般形式为：

#define  标识符  字符串

其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。
例如：

#define MAXNUM 99999

这样MAXNUM就被简单的定义为99999。

2.有参宏定义

C++语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数。
对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。
带参宏定义的一般形式为：

 #define  宏名(形参表)  字符串

在字符串中含有各个形参。在使用时调用带参宏调用的一般形式为：宏名(实参表)；
例如：

#define add(x, y) (x + y)
int main()

    cout << "1 plus 1 is " << add(1, 1.5) << ".\\n";
    //输出“1 plus 1 is 2.5.”
    system("pause");
    return(0);

这个“函数”定义了加法，但是该“函数”没有类型检查，有点类似模板，但没有模板安全，可以看做一个简单的模板。

注意：该“函数”定义为（a + b），在这里加括号的原因是，宏定义只是在预处理阶段做了简单的替换，如果单纯的替换为a + b时，当你使用5 * add（2， 3）时，被替换为5 * 2 + 3，值为13，而非5 * （2 + 3），值为25。

3.宏定义中的特殊操作符
define 中的特殊操作符有#，##和… and __VA_ARGS__
（1）#
假如希望在字符串中包含宏参数，ANSI C允许这样作，在类函数宏的替换部分，#符号用作一个预处理运算符，它可以把语言符号转化程字符串。例如，如果x是一个宏参量，那么#x可以把参数名转化成相应的字符串。该过程称为字符串化。

例如：

#incldue <stdio.h>
#define PSQR(x) printf("the square of" #x "is %d.\\n",(x)*(x))
int main(void)

    int y =4;
    PSQR(y);
    //输出：the square of y is 16.
    PSQR(2+4);
    //输出：the square of 2+4 is 36.
    return 0;

（2）##

##运算符可以用于类函数宏的替换部分。另外，##还可以用于类对象宏的替换部分。这个运算符把两个语言符号组合成单个语言符号。
例如：

#include <stdio.h>
#define XNAME(n) x##n
#define PXN(n) printf("x"#n" = %d\\n",x##n)
int main(void)

    int XNAME(1)=12;//int x1=12;
    PXN(1);//printf("x1 = %d\\n", x1);
    //输出：x1=12
    return 0;

（3）可变参数宏 …和__VA_ARGS__

__VA_ARGS__ 是一个可变参数的宏，很少人知道这个宏，这个可变参数的宏是新的C99规范中新增的，目前似乎只有gcc支持（VC6.0的编译器不支持）。
实现思想就是宏定义中参数列表的最后一个参数为省略号（也就是三个点）。这样预定义宏__VA_ARGS__就可以被用在替换部分中，替换省略号所代表的字符串。

例如：

#define PR(...) printf(__VA_ARGS__)
int main()

    int wt=1,sp=2;
    PR("hello\\n");
    //输出：hello
    PR("weight = %d, shipping = %d",wt,sp);
    //输出：weight = 1, shipping = 2
    return 0;

省略号只能代替最后面的宏参数。
#define W(x,…,y)错误！
但是支持#define W(x, …)，此时传入的参数个数必须能够匹配。

这里再介绍几个系统的宏：

1) __VA_ARGS__ 是一个可变参数的宏，很少人知道这个宏，这个可变参数的宏是新的C99规范中新增的，目前似乎只有gcc支持（VC6.0的编译器不支持）。宏前面加上##的作用在于，当可变参数的个数为0时，这里的##起到把前面多余的”,”去掉的作用,否则会编译出错, 你可以试试。
2) __FILE__ 宏在预编译时会替换成当前的源文件名
3) __LINE__宏在预编译时会替换成当前的行号
4) __FUNCTION__宏在预编译时会替换成当前的函数名称

4.宏定义中的多行定义

非常经典。

#define MACRO(arg1, arg2) do  /
/* declarations */ /
stmt1; /
stmt2; /
/* ... */ /
 while(0) /* (no trailing ; ) */

记得要在每一个换行的时候加上一个”/”

5.宏定义中的条件编译

在大规模的开发过程中，特别是跨平台和系统的软件里，define最重要的功能是条件编译。

#ifdef WINDOWS
......
(#else)
......
#endif
#ifdef LINUX
......
(#else)
......
#endif

可以在编译的时候通过#define设置编译环境。

6.如何取消宏

//定义宏
#define [MacroName] [MacroValue]
//取消宏
#undef [MacroName]

7.防止重复包含头文件
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

小结及说明

1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串中可以含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。
2) 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。
3) 宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。只要函数定义在#undefine之后，则函数无法使用#define的内容。
4) 宏名在源程序中若用引号括起来，则预处理程序不对其作宏代换。
5) 宏定义允许嵌套，在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。
例如：

 #define PI 3.1415926
 #define S PI*y*y          /* PI是已定义的宏名*/

6) 习惯上宏名用大写字母表示，以便于与变量区别。但也允许用小写字母。
7) 可用宏定义表示数据类型，使书写方便。
应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。
宏定义只是简单的字符串代换，是在预处理完成的，而typedef是在编译时处理的，它不是作简单的代换，而是对类型说明符重新命名。被命名的标识符具有类型定义说明的功能。
请看下面的例子：

#define PIN1 int *
typedef (int *) PIN2;

从形式上看这两者相似， 但在实际使用中却不相同。
下面用PIN1，PIN2说明变量时就可以看出它们的区别：
PIN1 a,b;在宏代换后变成:
int *a,b;
表示a是指向整型的指针变量，而b是整型变量。
然而：
PIN2 a,b;
表示a,b都是指向整型的指针变量。因为PIN2是一个类型说明符。由这个例子可见，宏定义虽然也可表示数据类型， 但毕竟是作字符代换。在使用时要分外小心，以避出错。
8) 对“输出格式”作宏定义，可以减少书写麻烦。
例如：

#define P printf
#define D "%d\\n"
#define F "%f\\n"
main()
  int a=5, c=8, e=11;
  float b=3.8, d=9.7, f=21.08;
  P(D F,a,b);
  P(D F,c,d);
  P(D F,e,f);

9)带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。
10)在带参宏定义中，形式参数不分配内存单元，因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参，因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中，形参和实参是两个不同的量，各有自己的作用域，调用时要把实参值赋予形参，进行“值传递”。而在带参宏中，只是符号代换，不存在值传递的问题。
11)在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式。