C/C++高级特性之——预处理器中的宏（Macro）#define 详解

宏（英语：Macro）是一种批量处理的称谓。
计算机科学里的宏是一种抽象（Abstraction），它根据一系列预定义的规则替换一定的文本模式。解释器或编译器在遇到宏时会自动进行这一模式替换。对于编译语言，宏展开在编译时发生，进行宏展开的工具常被称为宏展开器。
宏这一术语也常常被用于许多类似的环境中，它们是源自宏展开的概念，这包括键盘宏和宏语言。绝大多数情况下，“宏”这个词的使用暗示着将小命令或动作转化为一系列指令。
——摘自：百度百科

得，估计这段东西也没人要看，那我们就进入正题吧。

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宏

宏的定义

在最顶上，不看也罢。

C++中宏的用途

1.定义常量

语法

#define CONSTANT_NAME CONSTANT_VALUE

举个例子:

#define PI 3.1415926

替代方案

const double PI = 3.1415926

两种方法的利弊：
使用宏#define：使用方便快捷，且有许多方法。但是不是类型安全的。
使用const：语法比较长，但是类型安全。
可以自行挑选。

补充内容

你可以使用 #ifdef (#if defined) 或 #ifndef (#if not defined) 来检查常量是否有被定义。
你可以使用#undef来解除对一个常量的定义。
例如：

#ifdef PI
//do sth.
#endif

#ifndef PI
//do sth.
#endif

#undef PI //PI is not defined since then!

以上内容仅适用于#define宏，不适用于const。

2.多重包含防范

语法&示例

#ifndef MAIN_H
#define MAIN_H

#endif

用途

保证一个头文件不被多次包含，如例子中是main.h的方法，一般宏名起作文件名的大写，.等符号用_替换。

替代方案

#pragma once

这样与上面效果完全相同，而且比上面简介，不容易错。
推荐后者。

3.创建宏函数

语法

#define FUNCTION_NAME(PARAMETER LIST) somefunctions();\
	otherfunctions();

宏函数，是宏中难度较高的一部分了。
不太容易理解，而且很容易犯错。
下面就让我给大家讲一讲它的各种内容。

示例

#define MAX_THREE(a,b,c) (((a)>(b) ? \
	((a)>(c)?:(a):(c)):\
	((b)>(c)?:(b):(c))))

如果调用它（如：cout << MAX_THREE(1,x,2+3 << endl;），实际上编译器是进行了如下的操作：

cout << (((1)>(x)?((1)>(2+3)?:(1):(2+3)):((x)>(2+3)?:(x):(2+3)))) << endl;

其实我故意写麻烦了（其实直接max(a,max(b,c))就可以了，我这样写就是因为有东西要和大家讲。
顺便说一句，?:是条件三目运算符，不懂可以自行百度。

思路大家应该大家应该都能了解，主要我们来看一下里面的语法。

语法&注意事项

(1) \：宏函数可以通过\来扩展到下一行，最后一行不用加。适当使用\可以增强代码的可读性。
(2)MAX_THREE：宏的命名（按照惯例）应该全部大写，单词之间应该用下划线分隔开。宏名应该需要具有自我描述性。
(3)MAX_THREE(a,b,c)：在形参与宏名这边一定不！要！加！空！格！！！否则99.99%出错！（否则编译器会识别为常量等，导致错乱）
(4)(a)(b)(c)：在宏中使用参数时，两边一定要加括号！当传入的参数是一个数或变量时还好，若传入的是一个表达式，则在展开时会发生重大问题！
(5)整个表达式两边也要加括号！

替代方案

宏函数，最好的替代方案是模板（最新的ANSI C++标准全面支持），可以参见我的这篇Blog>>>

字符串化与字符串拼接（宏函数特有功能）

大家猜一猜，这些代码会输出什么结果？

#define PRINT(x) cout << #x << " = " << x << endl;
double num = 7.5;
PRINT(num);

答案在评论区哦！

#运算符可以将它后面跟着的那个东西字符串化。

还有拼接##运算符，和#是差不多的哟！我的这篇文章里面（在中间）有说明。

为什么不建议用宏

最重要的一点是:Macro不是类型安全的，这严重破坏了C++的强类型特征。
然后，宏不会出现在编译器生成的中间源代码中（它在编译初期预处理阶段就已经被替换掉了），因此难以调试。
而且，虽然简便，但大型宏非常难以管理（虽然可以用\扩展到下一行）。
最后，也并不重要，宏是C风格，不是C++风格。
建议大家看一下我的这篇博客，，里面也进行了说明。

为什么要保留宏

既然C++中宏的每个用途都有更好的替代方案，为什么还要保留它呢？
1.也是最重要的，C语言中宏是非常常用的，如宏函数等更是不可替代的（当时，模板是C++特性），而C++必须向后兼容C的全部特性。
2.有些方面，虽然替代方案更好，但可能宏更简短。
3.宏函数中字符串拼接，与字符串化等特性，只有宏支持，其它（模板函数）并不支持。

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好了今天就讲到这里，谢谢大家！
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