济南网站制做,wordpress域名自动重复,sina app engine wordpress,wordpress 中文企业主题来自#xff1a;传送门 C宏定义详解
一、#define的基本用法 #define是C语言中提供的宏定义命令#xff0c;其主要目的是为程序员在编程时提供一定的方便#xff0c;并能在一定程度上提高程序的运行效率#xff0c;但学生在学习时往往不能 理解该命令的本质#xff0c;总是…来自传送门 C宏定义详解
一、#define的基本用法 #define是C语言中提供的宏定义命令其主要目的是为程序员在编程时提供一定的方便并能在一定程度上提高程序的运行效率但学生在学习时往往不能 理解该命令的本质总是在此处产生一些困惑在编程时误用该命令使得程序的运行与预期的目的不一致或者在读别人写的程序时把运行结果理解错误这对 C语言的学习很不利。
1 #define命令剖析
1.1 #define的概念 #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。 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 #define PI 3.1415926
(2) 带参数的宏定义
#define 宏名 (参数表) 宏体例 #define A(x) x一个标识符被宏定义后该标识符便是一个宏名。这时在程序中出现的是宏名在该程序被编译前先将宏名用被定义的字符串替换这称为宏替换替换后才进行编译宏替换是简单的替换。
1.2 宏替换发生的时机 为了能够真正理解#define的作用让我们来了解一下对C语言源程序的处理过程。当我们在一个集成的开发环境如Turbo C中将编写好的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 1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。 2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。 3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。
2 #define使用中的常见问题解析
2.1 简单宏定义使用中出现的问题 在简单宏定义的使用中当替换文本所表示的字符串为一个表达式时容易引起误解和误用。如下例
例1 #define N 22void main(){ int aN*N; printf(“%d”,a);}(1) 出现问题 在此程序中存在着宏定义命令宏N代表的字符串是22在程序中有对宏N的使用一般同学在读该程序时容易产生的问题是先求解N为224然后在程序中计算a时使用乘法即N*N4*416,其实该题的结果为8为什么结果有这么大的偏差? (2) 问题解析 如1节所述宏展开是在预处理阶段完成的这个阶段把替换文本只是看作一个字符串并不会有任何的计算发生在展开时是在宏N出现的地方 只是简单地使用串22来代替N并不会增添任何的符号所以对该程序展开后的结果是a22*22计算后8这就是宏替换的实质如何写程序才能完成结果为16的运算呢 (3)解决办法 /*将宏定义写成如下形式*/#define N (22)/*这样就可替换成(22)*(22)16*/
2.2 带参数的宏定义出现的问题 在带参数的宏定义的使用中极易引起误解。例如我们需要做个宏替换能求任何数的平方这就需要使用参数以便在程序中用实际参数来替换宏定义中的参数。一般学生容易写成如下形式
#define area(x) x*x/*这在使用中是很容易出现问题的看如下的程序*/ void main(){ int y area(22); printf(“%d”,y);}按理说给的参数是22所得的结果应该为4*416但是错了因为该程序的实际结果为8仍然是没能遵循纯粹的简单替换的规则又是先计算再替换 了在这道程序里22即为area宏中的参数应该由它来替换宏定义中的x即替换成22*228了。那如果遵循(1)中的解决办法把22 括起来即把宏体中的x括起来是否可以呢#define area(x) (x)*(x)对于area(22)替换为(22)*(22)16可以解决但是对于area(22)/area(22)又会怎么样呢有的学生一看到这道题马上给出结果因为分子分母一样又错了还是忘了遵循先替换再计算的规则了这道题替换后会变为 (22)*(22)/(22)*(22)即4*4/4*4按照乘除运算规则结果为16/4*44*416那应该怎么呢解决方法是在整个宏体上再加一个括号即#define area(x) ((x)*(x))不要觉得这没必要没有它是不行的。 要想能够真正使用好宏定义那么在读别人的程序时一定要记住先将程序中对宏的使用全部替换成它所代表的字符串不要自作主张地添加任何其他符号完全展开后再进行相应的计算就不会写错运行结果。 如果是自己编程使用宏替换则在使用简单宏定义时当字符串中不只一个符号时加上括号表现出优先级如果是带参数的宏定义则要给宏体中的每个参数加上括号并在整个宏体上再加一个括号。看到这里不禁要问用宏定义这么麻烦这么容易出错可不可以摒弃它 那让我们来看一下在C语言中用宏定义的好处吧。
如
#include iostream.h#define product(x) x*xint main(){ int i3; int j,k; j product(i); coutjjendl; coutiiendl; k product(i); coutkkendl; coutiiendl; return 0;}
依次输出结果
j9;i5;k49;i7
3 宏定义的优点
(1) 方便程序的修改 使用简单宏定义可用宏代替一个在程序中经常使用的常量这样在将该常量改变时不用对整个程序进行修改只修改宏定义的字符串即可而且当常量比较长时 我们可以用较短的有意义的标识符来写程序这样更方便一些。我们所说的常量改变不是在程序运行期间改变而是在编程期间的修改举一个大家比较熟悉的例子圆周率π是在数学上常用的一个值有时我们会用3.14来表示有时也会用3.1415926等这要看计算所需要的精度如果我们编制的一个程序中 要多次使用它那么需要确定一个数值在本次运行中不改变但也许后来发现程序所表现的精度有变化需要改变它的值 这就需要修改程序中所有的相关数值这会给我们带来一定的不便但如果使用宏定义使用一个标识符来代替则在修改时只修改宏定义即可还可以减少输入 3.1415926这样长的数值多次的情况我们可以如此定义 #define pi 3.1415926既减少了输入又便于修改何乐而不为呢
(2) 提高程序的运行效率 使用带参数的宏定义可完成函数调用的功能又能减少系统开销提高运行效率。正如C语言中所讲函数的使用可以使程序更加模块化便于组织而且可重复利用但在发生函数调用时需要保留调用函数的现场以便子 函数执行结束后能返回继续执行同样在子函数执行完后要恢复调用函数的现场这都需要一定的时间如果子函数执行的操作比较多这种转换时间开销可以忽 略但如果子函数完成的功能比较少甚至于只完成一点操作如一个乘法语句的操作则这部分转换开销就相对较大了但使用带参数的宏定义就不会出现这个问 题因为它是在预处理阶段即进行了宏展开在执行时不需要转换即在当地执行。宏定义可完成简单的操作但复杂的操作还是要由函数调用来完成而且宏定义所占用的目标代码空间相对较大。所以在使用时要依据具体情况来决定是否使用宏定义。4 结语 本文对C语言中宏定义#define在使用时容易出现的问题进行了解析并从C源程序处理过程的角度对#define的处理进行了分析也对它的优点进行 了阐述。只要能够理解宏展开的规则掌握使用宏定义时是在预处理阶段对源程序进行替换只是用对应的字符串替换程序中出现的宏名这样就可在正确使用的 基础上充分享受使用宏定义带来的方便和效率了二、define中的三个特殊符号#### #define Conn(x,y) x##y#define ToChar(x) #x#define ToString(x) #x
(1)x##y表示什么表示x连接y举例说
int n Conn(123,456); /* 结果就是n123456;*/char* str Conn(asdf, adf); /*结果就是 str asdfadf;*/
2再来看#x其实就是给x加上单引号结果返回是一个const char。举例说
char a ToChar(1);结果就是a1; 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 P
(3最后看看#x,估计你也明白了他是给x加双引号
char* str ToString(123132);就成了str123132;
三、常用的一些宏定义
1 防止一个头文件被重复包含
#ifndef BODYDEF_H #define BODYDEF_H //头文件内容 #endif2 得到指定地址上的一个字节或字 #define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) ) #define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )
用法如下
#include iostream#include windows.h #define MEM_B(x) (*((byte*)(x)))#define MEM_W(x) (*((WORD*)(x))) int main(){ int bTest 0x123456; byte m MEM_B((bTest));/*m0x56*/ int n MEM_W((bTest));/*n0x3456*/ return 0;}
3 得到一个field在结构体(struct)中的偏移量 #define OFFSETOF( type, field ) ( (size_t) (( type *) 0)- field )请参考文章详解写宏定义得到一个field在结构体struct type中的偏移量。
4 得到一个结构体中field所占用的字节数
#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)-field )
5 得到一个变量的地址word宽度
#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) (var) ) #define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) (var) )
6 将一个字母转换为大写 #define UPCASE( c ) ( ((c) a (c) z) ? ((c) - 0x20) : (c) )
7 判断字符是不是10进值的数字 #define DECCHK( c ) ((c) 0 (c) 9)
8 判断字符是不是16进值的数字
#define HEXCHK( c ) ( ((c) 0 (c) 9) ||((c) A (c) F) ||((c) a (c) f) )
9 防止溢出的一个方法 #define INC_SAT( val ) (val ((val)1 (val)) ? (val)1 : (val))
10 返回数组元素的个数
#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )
11 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_ /*(两个下划线)对应%d*/_FILE_ /*对应%s*/_DATE_ /*对应%s*/_TIME_ /*对应%s*/
四、多行函数宏定义
宏定义中允许包含两行以上命令的情形此时必须在最右边加上”\”且该行”\”后不能再有任何字符连注释部分都不能有下面的每行最后的一定要是”\”,”\”后面加一个空格都会报错更不能跟注释。 我们来看一个例子比较两个数或者表达式大小首先我们把它写成宏定义 #define MAX( a, b) ( (a) (b) (a) : (b) ) 其次把它用函数来实现 int max( int a, int b) { return (a b a : b) } 很显然我们不会选择用函数来完成这个任务原因有两个首先函数调用会带来额外的开销它需要开辟一片栈空间记录返回地址将形参压栈从函数返回还要释放堆栈。这种开销不仅会降低代码效率而且代码量也会大大增加而使用宏定义则在代码规模和速度方面都比函数更胜一筹其次函数的参数必须被声明为一种特定的类型所以它只能在类型合适的表达式上使用我们如果要比较两个浮点型的大小就不得不再写一个专门针对浮点型的比较函数。反之上面的那个宏定义可以用于整形、长整形、单浮点型、双浮点型以及其他任何可以用“”操作符比较值大小的类型也就是说宏是与类型无关的。 和使用函数相比使用宏的不利之处在于每次使用宏时一份宏定义代码的拷贝都会插入到程序中。除非宏非常短否则使用宏会大幅度增加程序的长度。 还有一些任务根本无法用函数实现但是用宏定义却很好实现。比如参数类型没法作为参数传递给函数但是可以把参数类型传递给带参的宏。 看下面的例子 #define MALLOCn, type \ (type *) mallocn* sizeoftype 利用这个宏我们就可以为任何类型分配一段我们指定的空间大小并返回指向这段空间的指针。我们可以观察一下这个宏确切的工作过程 int *ptr; ptr MALLOC ( 5, int ); 将这宏展开以后的结果 ptr (int ) malloc ( (5) sizeof(int) ); 这个例子是宏定义的经典应用之一完成了函数不能完成的功能但是宏定义也不能滥用通常如果相同的代码需要出现在程序的几个地方更好的方法是把它实现为一个函数。 下面总结和宏和函数的不同之处以供大家写代码时使用这段总结摘自《C和指针》一书。
【转】C语言中DEFINE简介及多行宏定义
EXample
define的单行定义 #define maxi(a,b) (a;b?a:b) define的多行定义
define可以替代多行的代码例如MFC中的宏定义非常的经典虽然让人看了恶心
\#define MACRO(arg1, arg2) do { \ \
stmt1; \
stmt2; \ \
} while(0) 关键是要在每一个换行的时候加上一个 “\ “
//宏定义写出swapxy交换函数
/#define swap(x, y)\
x x y;\
y x - y;\
x x - y;自己写的一个小例子
// 不能加 * 应为 指针 也是一种类型 #define SORT( a, n)\ {\ int i, j;\ int *t MALLOC(1,int);\ for(i0; in-1; i)\ {\ for(j0; jn-1-i; j)\ {\ if(*(aj) *(aj1))\ {\ *t *(aj);\ *(aj) *(aj1);\ *(aj1) *t;\ }\ }\ }\ } int main(int argc, const char * argv[]) { int a10, b 120; int data[]{3,200,5}; //swap(a, b); // sort(data, 3); //和队列一样会依据专题的(shi can)参数 自动识别类型 SORT(data, 3); //会主动用实参 代替 形参 识别类型 for(int i0;i3;i) cout data[i] endl; //printf(%d %d, a, b); return 0; }
