c/c++宏函数的定义与使用（宏定义函数）（macro definition）

Posted 2022-02-06 Dontla

文章目录

• • 为什么要使用宏函数？
  • • 什么是宏
  • 如何使用宏
  • • 宏的定义
    • 不带参数的宏
    • 带参数的宏（假参数，不是真正的参数，只是替换而已）
  • 原理
  • 对了，如果宏函数与函数名称相同，优先使用宏定义函数

为什么要使用宏函数？

在C程序中，可以用宏代码提高执行效率。宏代码本身不是函数，但使用起来象函数。
预处理器用复制宏代码的方式代替函数调用，省去了参数压栈、生成汇编语言的CALL调用、
返回参数、执行return等过程，从而提高了速度。 （避免函数调用，提高程序效率）
使用宏代码最大的缺点是容易出错，预处理器在复制宏代码时常常产生意想不到的边际效应。
参考文章：为什么要用宏定义函数

什么是宏

它是一种预处理器指令，在预编译阶段将宏名替换为后面的替换体 。

如何使用宏

宏的定义

  #define       WIDTH             960
  预处理指令		宏名       	替换体(多行可用 \\ 延续) 

不带参数的宏

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

#define _width 1024 //宏命名规则同变量名 
#define ADDR "中华人民共和国云南\\
 省飞天县" 

int main(void) 
	printf("width: %d\\n", _width); 
	printf("我的祖籍： %s\\n", ADDR);
	
	system("pause"); 
	return 0; 

VS上运行结果：

width: 1024
我的祖籍： 中华人民共和国云南 省飞天县

带参数的宏（假参数，不是真正的参数，只是替换而已）

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

#define SQUARE(x) x*x  

int main(void) 
	int i = 10;
	int j = SQUARE(i); // 宏展开 j = i*i;
	int k = SQUARE(8 + 2); // 宏展开 8+2*8+2

	printf("j: %d\\n", j);
	printf("k: %d\\n", k);

	system("pause");
	return 0;

运行结果：

j: 100
k: 26

毋庸置疑，j = 100；但 k = 26，为啥？
宏只是一个替换，不会自动加括号，非常死板！

解决方法：

#define SQUARE(x) ((x)*(x))  

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

#define SQUARE(x) ((x)*(x))  

int main(void) 
	int i = 10;
	int j = SQUARE(i); // 宏展开 j = i*i;
	int k = SQUARE(8 + 2); // 宏展开 8+2*8+2

	printf("j: %d\\n", j);
	printf("k: %d\\n", k);

	system("pause");
	return 0;

运行结果：

j: 100
k: 100

原理

这里可以知道，使用宏比调用函数更加高效。因为，使用宏就像使用头文件一样，就比如使用<string.h>，使用头文件<string.h>进行预编译之后，直接可以使用字符串进行定义使用；宏也是如此，在定义宏之后，编译器直接进行了预编译，这时候调用它，就是直接进行替换。

而调用其他函数时，要给他在内存中单独分配空间，普通变量分布在栈区，动态内存分布在堆区，静态变量在全局数据区（全局数据区也包括全局变量），字符常量在常量区，二进制指令（也就是函数体）分布在代码区。执行这个函数时，要获取被调用函数指定的地址（被调用函数的地址有一个范围，起始地址就是函数的入口地址，被调用函数从起始地址开始一步步往下执行），之后程序会跳转到被调函数的第一条语句，一步步往下依次执行被调函数中的语句，直到函数执行结束。

参考文章：宏的定义，使用，以及使用宏为什么比调用函数更加高效

对了，如果宏函数与函数名称相同，优先使用宏定义函数

#include <stdio.h>
// div function prototype
float div(float, float);
#define div(x, y) x / y

int main()

// use of macro div
// Note: %0.2f for taking two decimal value after point
printf("%0.2f", div(10.0, 5.0));
// removing defined macro div
#undef div
// function div is called as macro definition is removed
printf("\\n%0.2f", div(10.0, 5.0));
return 0;


// div function definition
float div(float x, float y)  return y / x; 

编译运行结果：

2.00
0.50

参考文章：C 中关于宏和预处理器的有趣事实