ddddfang's Blog.

cpp---define

字数统计: 1.3k阅读时长: 5 min
2019/02/14 Share

1. define基本用法

#define命令是C语言中的一个宏定义命令,它用来将一个标识符(宏名)定义为一个字符串,该标识符被称为宏名,被定义的字符串称为替换文本。程序编译之前,编译的时候所有的宏名都会被定义的字符串替换,这便是宏替换。理解宏定义的关键在于 “替换”。

该命令有两种格式:一种是简单的宏定义,另一种是带参数的宏定义。

  1. 简单的宏定义:
    #define <宏名>  <字符串>
    例:
1
2
#define PI 3.14
float pi2 = PI * 2;//pi2 = 6.28
  1. 带参数的宏定义
    #define <宏名> (<参数表>) <宏体>
    例:
1
2
3
#define AddOne(x) (x+1)
float pi2 = PI * 2;//pi2 = 6.28
pi2 = AddOne(pi2);// pi2 = 7.28

2. 宏替换发生的时机

源程序进行编译时,实际经过了预处理、编译、汇编和连接几个过程。其中预处理器产生编译器的输出,它实现以下的功能:

  • 文件包含. 可以把源程序中的#include 扩展为文件正文,即把包含的.h文件找到并展开到#include 所在处。
  • 条件编译. 预处理器根据#if和#ifdef等编译命令及其后的条件,将源程序中的某部分包含进来或排除在外,通常把排除在外的语句转换成空行。
  • 宏展开. 预处理器将源程序文件中出现的对宏的引用展开成相应的宏定义,即本文所说的#define的功能,由预处理器来完成。经过预处理器处理的源程序与之前的源程序有所有不同,在这个阶段所进行的工作只是纯粹的替换与展开,没有任何计算功能,所以在学习#define命令时只要能真正理解这一点,这样才不会对此命令引起误解并误用。

宏替换错误举例

只要严格遵守“直接替换”,就不会出现下面的问题

比如下面的宏定义:

1
2
#define Square(x) x*x
float temp = Square(3+3);

程序的本意可能是要计算66=36,但由于宏定义执行的是直接替换,本身并不做计算,因此实际的结果为 3+33+3=15, 想要避免这个问题,只需要修改如下:

1
#define Square(x) ((x)*(x))

3. 宏定义的特点

  • 宏名一般用大写,且末尾不加分号。
  • 宏定义的参数是无类型的,不做语法检查,不做表达式求解,只做替换。
  • 宏定义通常在文件的最开头,可以使用 #undef 宏名 命令终止宏定义的作用域。
  • 宏定义可以嵌套,但字符串” “中永远不包含宏。
  • 宏展开使源程序变长,函数调用不会; 宏展开不占运行时间,只占编译时间,函数调用占运行时间(分配内存、保留现场、值传递、返回值)。
  • 函数调用在编译后程序运行时进行,并且分配内存。宏替换在编译前进行,不分配内存。
  • 使用宏可提高程序的通用性和易读性,减少不一致性,减少输入错误和便于修改。例如:数组大小常用宏定义,常量pi常用宏定义。

4. define中的三个特殊符号:##,#,#@

  • #define Conn(x,y) x##y x连接y,例如:int n = Conn(123,456); 结果就是n=123456; char* str = Conn(“asdf”, “adf”); 结果就是 str = “asdfadf”;
  • #define ToChar(x) #@x 给x加上单引号,结果返回是一个const char。例如:char a = ToChar(1);结果就是a=’1’;做个越界试验char a = ToChar(123);结果就错了;但是如果你的参数超过四个字符,编译器就给给你报错了!error C2015: too many characters in constant
  • #define ToString(x) #x x加双引号,例如:char* str = ToString(123132);就成了str=”123132”;

5. 常用宏定义

  • 防止一个头文件被重复包含
1
2
3
4
5
6
#ifndef BODYDEF_H
#define BODYDEF_H

//头文件内容

#endif
  • 得到指定地址上的一个字节或字
1
2
3
4
5
6
7
#define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) )
#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )

int bTest = 0x123456;

byte m = MEM_B((&bTest));/*m=0x56*/
int n = MEM_W((&bTest));/*n=0x3456*/
  • 得到一个field在结构体(struct)中的偏移量
1
#define OFFSETOF( type, field ) ( (size_t) &(( type *) 0)-> field )
  • 得到一个结构体中field所占用的字节数
1
#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )
  • 得到一个变量的地址(word宽度)
1
2
#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) &(var) )
#define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) &(var) )
  • 将一个字母转换为大写
1
#define UPCASE( c ) ( ((c) >= ''a'' && (c) <= ''z'') ? ((c) - 0x20) : (c) )
  • 防止溢出的一个方法
1
#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))
  • 返回数组元素的个数
1
#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )
  • 使用一些宏跟踪调试

ANSI标准说明了五个预定义的宏名。它们是:

  • __LINE__:在源代码中插入当前源代码行号;
  • __FILE__:在源文件中插入当前源文件名;
  • __DATE__:在源文件中插入当前的编译日期
  • __TIME__:在源文件中插入当前编译时间;
  • __STDC__:当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为1;
  • __cplusplus:当编写C++程序时该标识符被定义

ref

shuzfan

CATALOG
  1. 1. 1. define基本用法
  2. 2. 2. 宏替换发生的时机
  3. 3. 3. 宏定义的特点
  4. 4. 4. define中的三个特殊符号:##,#,#@
  5. 5. 5. 常用宏定义
    1. 5.1. ref