宏的全解

宏的概念:

C++ 宏定义将一个标识符定义为一个字符串,源程序中的该标识符均以指定的字符串来代替。

宏书写形式:

#define <宏名>(<参数表>) <宏体>

定义的几个宏:

C语言中定义了几个宏:

__LINE__ 编译文件的行号    
__FILE__ 编译文件的名字
__DATE__ 编译时刻的日期
__TIME__ 编译时刻的时间
__STDC__ 判断该文件是不是定义成标准C程序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    printf("%d\n%s\n%s\n%s\n", __LINE__,__FILE__,__DATE__,__TIME__);
    system("pause");
    return 0;
}

在这需要注意的是宏名的书写由标识符与两条下划线组成。

宏可以替换语句,替换代码。

宏注意的地方:

  • 不要吝啬小括号

使用宏的时候,最需要注意的是不要吝啬小括号,
接下来我来举个例子来说明这个问题。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define SUM(x) x*x
int main()
{
    printf("%d\n", SUM(5 + 5));
    system("pause");
    return 0;
}

宏的全解_第1张图片
有没有发现一些蹊跷,正常结果应该是100,在这里却成了35,这就是应为缺少了(),导致替换过程中最终的结果与你想象的方式不一样了,你想的应该是(5+5)*(5+5),而这里却是5+5*5+5,要改变这种情况,只需要给宏大方的多加括号就好了。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define SUM(x) ((x)*(x))
int main()
{
    printf("%d\n", SUM(5 + 5));
    system("pause");
    return 0;
}

宏的全解_第2张图片

另外,宏被调用的时候是进行的实参代替形参,而不是“值传递”

  • 不能使用宏定义注释。
    注释是先于预处理指令被处理的,所以当进行宏的替换时,注释已经处理完毕,这时候必然会出现问题。
  • 关于宏定义中的空格。
    比如上一段代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define SUM (x) ((x)*(x))
int main()
{
    printf("%d\n", SUM(5 + 5));
    system("pause");
    return 0;
}

我们在SUM后面加了一个空格,这样时候还是定义的函数宏呢?
编译后结果如下:

显然不是,在这里编译器认为是定义了一个宏SUM,它代表的是(x) ((x)*(x))
出现这个问题的主要原因就是这个空格,

宏与函数的区别:

时间上考虑:
1:宏只占编译时间,函数调用则占用运行时间(分配单元,保存现场,值传递,返回),每次执行都要载入,所以执行相对宏会较慢。

2:使用宏次数多时,宏展开后源程序很长,因为每展开一次都使程序增长,但是执行起来比较快一点(这也不是绝对的,当有很多宏展开,目标文件很大,执行的时候运行时系统换页频繁,效率就会低下)。而函数调用不使源程序变长。

安全性考虑:
3:函数调用时,先求出实参表达式的值,然后带入形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。

4:函数调用是在程序运行时处理的,分配临时的内存单元;而宏展开则是在编译时进行的,在展开时并不分配内存单元,不进行值的传递处理,也没有“返回值”的概念。

5:对函数中的实参和形参都要定义类型,二者的类型要求一致,如不一致,应进行类型转换;而宏不存在类型问题,宏名无类型,它的参数也无类型,只是一个符号代表,展开时带入指定的字符即可。宏定义时,字符串可以是任何类型的数据。

6:宏的定义很容易产生二义性,如:定义#define S(a) (a)(a),代码S(a++),宏展开变成(a++)(a++)这个大家都知道,在不同编译环境下会有不同结果。

结构性考虑:
7:调用函数只可得到一个返回值,且有返回类型,而宏没有返回值和返回类型,但是用宏可以设法得到几个结果。

8:函数体内有Bug,可以在函数体内打断点调试。如果宏体内有Bug,那么在执行的时候是不能对宏调试的,即不能深入到宏内部。

9:C++中宏不能访问对象的私有成员,但是成员函数就可以。

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