C语言中#define的用法
define是C语言中的预处理命令,它用于宏定义,可以提高源代码的可读性,为编程提供方便。
预处理命令以“#”号开头,如包含命令#include,宏定义命令#define等。一般都放在源文件的前面,它们称为预处理部分。
所谓预处理是指在进行编译之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能,它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时,系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理,处理完毕自动进入对源程序的编译。
宏的定义在C或C++语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串,称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时,对程序中所有出现的“宏名”,都用宏定义中的字符串去代换,这称为“宏代换”或“宏展开”。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。
在C或C++语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。
无参数宏定义无参数宏就是不带参数,其定义的一般形式为:#define 标识符 字符串“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 PI 3.14它的作用是指定标识符PI来代替常数3.14.在编写源程序时,所有用到3.14的地方都可用PI代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用3.14去置换所有的宏名PI,然后再进行编译。
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。
宏定义不是说明或语句(它是预处理指令),在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起置换。
下面举一个无参数宏替代常数的例子:#define PI 3.14 #include <stdio.h> int main()
{ float r = 1.0;float area = PI*r*r;printf("The area of the circle is %f",area);return 0;}再举一个使用无参数宏替代字符串的例子:#define M (y*y+3*y)
#include <stdio.h> int main()
{ int s,y;printf("input a number: ");scanf("%d",&y);s = 3*M + 4*M + 5*M;printf("s=%d\n",s);return 0;} # define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y)。在编写源程序时,所有的(y*y+3*y)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用 (y*y+3*y)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译。
上例程序中首先进行宏定义,定义M表达式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为:s=3*(y*y+3*y)+4* (y*y+3*y)+5* (y*y+3*y);但要注意的是,在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。
带参数宏定义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。
带参数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。
带参数宏调用的一般形式为:宏名(实参表)
例如:#define M(y) y*y+3*y……
k=M(5);……
在宏调用时,用实参5去代替形参y,经预处理宏展开后的语句为:k=5*5+3*5举一个具体例子:#define MAX(a,b) (a>b)?a:b #include <stdio.h> int main()
{ int x,y,max;printf("input two numbers: ");scanf("%d%d",&x,&y);max = MAX(x,y);printf("max=%d\n",max);return 0;}上例程序的第一行进行带参数宏定义,用宏名MAX表示条件表达式(a>b)?a:b,形参a,b均出现在条件表达式中。程序第七行max = MAX(x, y)为宏调用,实参x,y,将代换形参a,b.宏展开后该语句为: max = (x>y)?x:y;用于计算x,y中的大数。
对于带参的宏定义有以下问题需要说明:1. 带参宏定义中,宏名和形参表之间不能有空格出现。
例如把: #define MAX(a,b) (a>b)?a:b写为: #define MAX (a,b) (a>b)?a:b 将被认为是无参宏定义,宏名MAX代表字符串 (a,b)(a>b)?a:b.宏展开时,宏调用语句: max = MAX(x,y);将变为: max = (a,b)(a>b)?a:b(x,y);这显然是错误的。
2. 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。
#define SQ(y) (y)*(y)
#include <stdio.h> int main()
{ int a,sq;printf("input a number: ");scanf("%d",&a);sq=SQ(a+1);printf("sq=%d\n",sq);return 0;}上例中第一行为宏定义,形参为y.程序第七行宏调用中实参为a+1,是一个表达式,在宏展开时,用a+1代换y,再用(y)*(y) 代换SQ,得到如下语句: sq=(a+1)*(a+1); 这与函数的调用是不同的,函数调用时要把实参表达式的值求出来再赋予形参。而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换。
3. 在宏定义中,字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。在上例中的宏定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来,结果是正确的。如果去掉括号,把程序改为以下形式:#define SQ(y) y*y #include <stdio.h> int main()
{ int a,sq;printf("input a number: ");scanf("%d",&a);sq=SQ(a+1);printf("sq=%d\n",sq);return 0;}运行结果为:input a number:3 sq=7 (我们期望的结果却是16)。
问题在哪里呢? 这是由于代换只作符号代换而不作其它处理而造成的。 宏代换后将得到以下语句: sq=a+1*a+1; 由于a为3故sq的值为7.这显然与题意相违,因此参数两边的括号是不能少的。有时候,即使在参数两边加括号还是不够的,请看下面程序:#define SQ(y) (y)*(y)
#include <stdio.h> int main()
{ int a,sq;printf("input a number: ");scanf("%d",&a);sq=160/SQ(a+1);printf("sq=%d\n",sq);return 0;}本程序与前例相比,只把宏调用语句改为: sq=160/SQ(a+1); 运行本程序如输入值仍为3时,希望结果为10.但实际运行的结果如下:input a number:3 sq=160.为什么会得这样的结果呢?分析宏调用语句,在宏代换之后变为: sq=160/(a+1)*(a+1);a为3时,由于“/”和“*”运算符优先级和结合性相同,则先作160/(3+1)得40,再作40*(3+1)最后得160.为了得到正确答案应在宏定义中的整个字符串外加括号,程序修改如下:#define SQ(y) ((y)*(y))
#include <stdio.h> int main()
{ int a,sq;printf("input a number: ");scanf("%d",&a);sq=160/SQ(a+1);printf("sq=%d\n",sq);return 0;}以上讨论说明,对于宏定义,保险的做法是不仅应在参数两侧加括号,也应在整个字符串外加括号。
4. 带参数的宏和带参函数很相似,但有本质上的不同,把同一表达式用函数处理与用宏处理两者的结果有可能是不同的。
下面举一个例子进行对比:使用函数:#include <stdio.h> int SQ(int);int main()
{ int i=1;while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));return 0;} int SQ(int y)
{ return((y)*(y));}使用宏:#define SQ(y) ((y)*(y))
#include <stdio.h> int main()
{ int i=1;while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));return 0;}在使用函数的例子中函数名为SQ,形参为Y,函数体表达式为((y)*(y))。在使用宏的例子中宏名为SQ,形参也为y,字符串表达式为(y)*(y))。两例表面是相同的,函数调用为SQ(i++),宏调用为SQ(i++),实参也是相同的。但输出结果却大不相同,分析如下:在使用函数的例子中,函数调用是把实参i值传给形参y后自增1.然后输出函数值。因而要循环5次。输出1~5的平方值。而在使用宏的例子中,宏调用时,只作代换。SQ(i++)被代换为((i++)*(i++))。在第一次循环时,由于i等于1,其计算过程为:表达式中前一个i初值为1,然后i自增1变为2,因此表达式中第2个i初值为2,两相乘的结果也为2,然后i值再自增1,得3.在第二次循环时,i值已有初值为3,因此表达式中前一个i为3,后一个i为4,乘积为12,然后i再自增1变为5.进入第三次循环,由于i 值已为5,所以这将是最后一次循环。计算表达式的值为5*6等于30.i值再自增1变为6,不再满足循环条件,停止循环。从以上分析可以看出函数调用和宏调用二者在形式上相似,在本质上是完全不同的。
"\","#","#@"和"##"在用#define 定义时 , 斜杠("\")是用来续行的,"#"用来把参数转换成字符串,是给参数加上双引号。"##"则用来连接前后两个参数,把它们变成一个字符串,"#@"是给参数加上单引号。下面的例子会使您很容易理解。
#define Conn(x,y) x##y #define ToChar(a) #@a #define ToString(x) #x
int n = Conn(123,456); 结果就是n=12345
补充:软件开发 , C语言 ,