#define用法详解

1.#define 的作用

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。

2. 无参宏定义

无参宏的宏名后不带参数。

其定义的一般形式为：

#define 标识符 字符串

其中的“#”表示这是一条预处理命令。凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。“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 M (a+b)

它的作用是指定标识符M来代替表达式(a+b)。在编写源程序时，所有的(a+b)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(a+b)表达式去置换所有的宏名M，然后再进行编译。

程序1：

复制代码
#define M (a+b)

　　main(){

　　int s,y;

　　printf("input a number: ");

　　scanf("%d",&y);

　　s=M*M;

　　printf("s=%d\n",s);
}

上例程序中首先进行宏定义，定义M来替代表达式(a+b),在 s= M * M 中作了宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为： S=(a+b)*(a+b)

但要注意的是，在宏定义中表达式(a+b)两边的括号不能少。否则会发生错误。

如当作以下定义后：#difine M (a)+(b)

在宏展开时将得到下述语句：S= (a)+(b)*(a)+(b)

对于宏定义还要说明以下几点：

1. 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，字符串中可以含任何字符，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。

2. 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。

3. 宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。

3. 带参宏定义

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。

带参宏调用的一般形式为：

宏名(形参表)

例如：

#define M(y) ((y)(y)+3(y)) /宏定义/

…

k=M(5); /宏调用/

…

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=55+35

程序2：

#define MAX(a,b) (a>b)?a:b

　　main(){

　　int x,y,max;

　　printf("input two numbers: ");

　　scanf("%d%d",&x,&y);

　　max=MAX(x,y);

　　printf("max=%d\n",max);

　　}

上例程序的第一行进行带参宏定义，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。

4.防止重复定义

#define 条件编译

头文件(.h)可以被头文件或C文件包含；

重复包含（重复定义）

由于头文件包含可以嵌套，那么C文件就有可能包含多次同一个头文件，就可能出现重复定义的问题的。

通过条件编译开关来避免重复包含（重复定义）

例如

　　#ifndef __headerfileXXX__

　　＃define __headerfileXXX__

　　…

　　文件内容

　　…

　　#endif

5.宏定义中#、#@和##的用法

1.前言

使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一起.。
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a=‘1’;
做个越界试验char a = ToChar(123);结果是a=‘3’;
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 inconstant ：P

2.一般用法

＃include<cstdio>
＃include<climits>
using namespace std;
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
int main()
{
printf(STR(vck)); // 输出字符串"vck"
printf("%d\n", CONS(2,3)); // 2e3 输出:2000
return 0;
}

3.注意事项

当宏参数是另一个宏的时候，需要注意的是凡宏定义里有用’#’或’##’的地方宏参数是不会再展开.
即， 只有当前宏生效, 参数里的宏！不！会！生！效 ！！！！
3.1 举例

#define A (2)
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX ＃include
printf("%s\n", CONS(A, A)); // compile error --- int(AeA)

两句print会被展开为：

printf("int max: %s\n","INT_MAX");
printf("%s\n", int(AeA));

分析：
由于A和INT_MAX均是宏，且作为宏CONS和STR的参数，并且宏CONS和STR中均含有#或者##符号，所以A和INT_MAX均不能被解引用。导致不符合预期的情况出现。

3.2 解决方案

解决这个问题的方法很简单. 加多一层中间转换宏. 加这层宏的用意是把所有宏的参数在这层里全部展开,
那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能得到正确的宏参数.

#define A (2)
#define _STR(s) #s
#define STR(s) _STR(s) // 转换宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 转换宏

结果：

printf("int max: %s\n",STR(INT_MAX));
//输出为: int max:0x7fffffff
//STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再转换成字符串；

printf("%d\n", CONS(A, A));
//输出为：200
//CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))

6.函数定义

#define xxx() {}
标准C支持的

#define xxx() ({})
GCC新增的功能，主要为了防止宏展开出现问题，默认展开时是要加上一个;的，容易出问题。

CODE:

#define A(a,b,c) ({a=1;b+=1;c=3;a+b+c;})
#include 
int main()
{
int a;
int b=1;
int c;
int d;
d=A(a,b,c);
printf("%d,%d,%d,%d\n",a,b,c,d);
return 0;
}

表示该宏函数还有返回值，最后一个式子的返回值作为宏函数的返回值。
运行结果：
1,2,3,6