#define宏作用

Posted 2020-11-16 tangjunjun

预处理器的任务

简单来讲，预处理器的任务就是执行源代码中的预处理指令，并对源代码进行相应的处理。因此，从预处理指令的类型来讲，预处理器的任务包括如下的几个部分：

将其他文件包含到当前文件中。

定义宏，用来取代某些复杂文本。

定义类似函数的宏，以更加灵活的方式控制源代码。

实施条件编译，即有选择地编译源代码的某些部分。

 

头文件中一般是函数、类等的声明，包含到当前文件中后，就可以在当前文件中引用头文件中的函数、类等。

 

宏的作用

使用预处理指令#define定义的宏主要有三个方面的作用：

替代字面常量。

替代运算符。

声明某个符号已经被定义，通常用于条件编译。

 

除了可以用宏替代字面常量，还可以用宏替代某些运算符，包括加、减、乘、除、逻辑与和逻辑非等，甚至函数和语句块的花括号。例如：

#define ADD     +

#define SUB     –

#define MUL     *

#define DIV     /

#define AND     &&

#define OR  ||

#define NOT     !

#define BEGIN {

#define END     }

#define OUT cout<<

利用上述宏定义，可以编写出貌似违反C++语法、但实际上合法的源代码。例如：

void Function（）

BEGIN

    int x = 1 ADD 2;

    int y = 3 MUL 4;

    if(NOT x OR Y)

        BEGIN

        OUT Y;

    END

END

说明

除了简单地替换某些操作符，还可以定义一些类似函数的宏，即可以接受参数的宏。其定义和使用都类似于函数，但又与函数不同，详细内容请参考后面的小节。

声明已定义符号

利用预处理指令#define可以声明某个符号（宏名）已经定义过了，其格式如下：

#define SOME_NAME

如果在源代码中存在上述语句，则对预编译器来说，一个名称为SOME_NAME的宏已经被定义了，尽管没有指明要替换的文本。当然，也可以为该宏名指定要替换的文本，尽管没有必要。宏的这种特性通常应用在条件编译中。有关条件编译的内容将在后面介绍。

预定义的宏

在C++标准中，规定了一些预定义的宏。也就是说这些宏不需要由开发者定义，而是由预编译器提供，开发者只要使用即可。如表11-1所示是一些常用的预定义宏。

表11-1 常用的预定义宏

[插图]

当心

上述预定义宏两侧都是两道下画线，而不是一道。

其中宏__LINE__表示该宏所在行的行号。这个行号可以用预处理指令#line进行修改。预处理指令#line的使用格式如下：

#line新的起始行号

如果在源代码文件中存在上述预处理指令，则该指令的下一行将以新的起始行号为编号，以后各行以此为基准进行递增。譬如#line指令定义了新的起始行号为100，则在该指令的下一行使用宏__LINE__得到的值就是100。#line指令也可以修改宏__FILE__所表示的文件名，其格式如下：

#line新的起始行号 "新文件名"

下例使用预定义的宏输出某些源代码的信息，程序如示例代码11.1所示。

示例代码11.1

#include

#include

using namespace std;                       // 使用名称空间std

void fun()

{

    cout<<"函数名：     "<<__func__<<endl;

}

int main(int argc, char *argv[])           // 主函数

{

    cout<<"——输出预编译信息——"<<endl;

    cout<<"文件名：     "<<__FILE__<<endl;

    cout<<"行号：       "<<__LINE__<<endl;

    cout<<"预编译日期： "<<__DATE__<<endl;

    cout<<"预编译时间:  "<<__TIME__<<endl;

    fun();

    #line 100 "测试文件"

    cout<<"——修改行号和文件名——"<<endl;

    cout<<"文件名：     "<<__FILE__<<endl;

    cout<<"行号：       "<<__LINE__<<endl;

    system("PAUSE");                       // 暂停程序

    return EXIT_SUCCESS;

}

建立一个控制台工程，并将上述代码复制到源文件中，编译并运行，结果如图11-3所示。

[插图]

图11-3 输出预编译信息结果

带参数的宏

简单的宏定义，如上节例子所示，只能进行简单的文字替换，扩展能力有限。如果宏能够像函数那样带有参数，并根据参数的不同自动展开成不同的文本，则宏的扩展能力将大大提高。实际上，在C++标准中，是可以利用预处理命令#define定义带参数的宏的。

定义带参数的宏（类似与函数格式）

定义带参数宏的语法同定义函数类似，在紧跟宏名之后有用括号包围起来的参数列表，但没有返回值类型、参数类型等的声明。其语法如下：

#define宏名(参数1, 参数2, , 参数n) 可替换文本

如果可替换文本一行写不完，可以分成多行，并在每一行的结尾处加上续行符号“”（除了最后一行）。其语法如下：

#define宏名(参数1, 参数2, , 参数n) 可替换文本行1

                                  可替换文本行2

                                 

                                  可替换文本行m

当心

要定义带参数的宏，则在宏名和左括号之间不能有空格（或制表符），否则就成了普通的宏定义，括号及其里面的内容也将会成为可替换文本的一部分。但是，在括号中的各参数之间可以任意添加空格。

在可替换文本中可以引用括号中的参数，从而根据参数的不同，展开成不同的源代码文本。例如定义一个比较两数大小的宏：

#define LESS(x, y)  x < y

假设在程序中有如下的引用：

bool result = LESS(3, 4);

则经过预编译后，上述语句将展开成如下的语句：

bool result = 3 < 4;

在上例中，LESS是带参数宏的名称，x和y则是该宏的形式参数（类似函数的形参）。在引用LESS宏时，可以用实参（类似函数的实参）3和4分别替换形参x和y。当进行宏展开时，可替换文本中用到形参的地方也将由相应实参一一替代。

下例定义一个宏，接受两个参数，然后比较这两个参数的大小，并输出其中的较小值，程序如示例代码11.2所示。

示例代码11.2

#include

#include

using namespace std;                    // 使用名称空间std

// 定义宏，输出两个数中的较小值

// 注意：以双斜杠引导的注释不能写到宏定义中，否则将成为宏的一部分

// 但是可以加包围的注释，而且必须加在续行符之前

#define LESS(x, y) { 

  if( x < y )

  {

    cout<<"较小值："<<x<<endl;

  }

  else

  {

    cout<<"较小值："<<y<<endl;

  }

}

int main(int argc, char *argv[])

// 主函数

{

  cout<<"——求较小值的宏——"<<endl;    // 输出提示信息

  LESS( 1, 2 )                           // 求1和2中的较小值，注意语句结尾没有分号

  LESS( 5, 4 )                           // 求5和4中的较小值，注意语句结尾没有分号

  cout<<endl;

  system("PAUSE");                       // 程序暂停执行

  return EXIT_SUCCESS;

}

建立一个控制台工程，并将上述代码复制到源文件中，编译并运行，结果如图11-4所示。

[插图]

图11-4 用宏求较小值并输出结果

提示

在上述例子中，使用了带参数的宏LESS，但是在语句的结尾处并没有分号。乍一看好像不符合C++的语法规范，但是实际上并没有错。这是因为宏是在预编译时处理的，而不是编译期。而且，宏展开后的结果符合C++语法规范，所以这些语句的结尾处没有分号并不会出错。

 

 

特别注意：宏主要是展开，并不是那么智能，若常量等按照展开思想，如#define a（x） x+x  调用为8*a（5），本来想是8*（5+5）为80，实际是8*5+5为45