C语言宏的定义与使用方法是什么

本文小编为大家详细介绍“C语言宏的定义与使用方法是什么”，内容详细，步骤清晰，细节处理妥当，希望这篇“C语言宏的定义与使用方法是什么”文章能帮助大家解决疑惑，下面跟着小编的思路慢慢深入，一起来学习新知识吧。

一、C语言中的宏定义

• #define是预处理器处理的单元实体之一

• #define 定义的宏可以出现在程序的任意位置

• #define 定义之后的代码都可以使用这个宏

• #define 定义的宏常量可以直接使用

• #define 定义的宏常量本质为字面量

下面的宏常量定义正确吗？

编写代码来测试：

#define ERROR -1
#define PATH1 "D:\test\test.c"
#define PATH2 D:\test\test.c
#define PATH3 D:\test\
test.c
 
int main()
{
    int err = ERROR;
    char* p1 = PATH1;
    char* p2 = PATH2;
    char* p3 = PATH3;
}

先使用gcc -E Test.c -o Test.i 进行预编译，预编译没有报错，结果如下：

# 1 "Test.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "Test.c"
 
int main()
{
    int err = -1;
    char* p1 = "D:\test\test.c";
    char* p2 = D:\test\test.c;
    char* p3 = D:\testtest.c;
}

直接进行编译，发现 char* p2 = PATH2; char* p3 = PATH3; 报错

这说明宏定义是正确的，但是编译是过不了的，只是

#define PATH2 D:\test\test.c

#define PATH3 D:\test\

不符合语法规范。

二、宏定义表达式

• #define 表达式的使用类似函数调用

• #define 表达式可以比函数更强大

• #define 表达式比函数更容易出错

强大之处其中之一就是可以求数组的大小，这是不能编写函数办到的。

下面看一段宏表达式的代码：

#include <stdio.h>
 
#define _SUM_(a, b) (a) + (b)
#define _MIN_(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define _DIM_(a) sizeof(a)/sizeof(*a)
 
int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c[4] = {0};
 
    int s1 = _SUM_(a, b);
    int s2 = _SUM_(a, b) * _SUM_(a, b);
    int m = _MIN_(a++, b);
    int d = _DIM_(c);
 
    printf("s1 = %d\n", s1);
    printf("s2 = %d\n", s2);
    printf("m = %d\n", m);
    printf("d = %d\n", d);
 
    return 0;
}

下面为输出结果,但是 s2 我们预期的结果应该是 9，m 的值我们预期的结果应该是 1，这是怎么回事呢？

下面进行预编译看看代码到底是怎么运行的,输入 gcc -E Test.c -o Test.i

int main()
{
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c[4] = {0};
 
    int s1 = (a) + (b);
    int s2 = (a) + (b) * (a) + (b);
    int m = ((a++) < (b) ? (a++) : (b));
    int d = sizeof(c)/sizeof(*c);
 
    printf("s1 = %d\n", s1);
    printf("s2 = %d\n", s2);
    printf("m = %d\n", m);
    printf("d = %d\n", d);
 
    return 0;
}

通过上面宏定义的替换，我们很容易知道为什么结果跟我们想的不一样。

三、宏表达式与函数的对比

• 宏表达式被预处理器处理，编译器不知道宏表达式的存在

• 宏表达式用“实参”完全替代形参，不进行任何运算

• 宏表达式没有任何的“调用”开销

• 宏表达式中不能出现递归定义

所以，下面递归定义就是错误的：

四、有趣的问题

宏定义的常量或表达式是否有作用域限制?（没有）

下面看一个宏作用域分析的代码：

#include <stdio.h>
 
void def()
{
    #define PI 3.1415926
    #define AREA(r) r * r * PI
}
 
double area(double r)
{
    return AREA(r);
}
 
int main()
{
    double r = area(5);
 
    printf("PI = %f\n", PI);
    printf("d = 5; a = %f\n", r);
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

作用域的概念是针对 C 语言中的变量和函数，不针对宏。宏表达式被预处理器处理，编译器不知道宏表达式的存在。

五、强大的内置宏

下面看一个宏使用的综合示例：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
 
#define MALLOC(type, x) (type*)malloc(sizeof(type)*x)
 
#define FREE(p) (free(p), p=NULL)
 
#define LOG(s) printf("[%s] {%s:%d} %s \n", __DATE__, __FILE__, __LINE__, s)
 
#define FOREACH(i, m) for(i=0; i<m; i++)
#define BEGIN {
#define END   }
 
int main()
{
    int x = 0;
    int* p = MALLOC(int, 5);
    
    LOG("Begin to run main code...");
    
    FOREACH(x, 5)
    BEGIN
        p[x] = x;
    END
    
    FOREACH(x, 5)
    BEGIN
        printf("%d\n", p[x]);
    END
    
    FREE(p);
    
    LOG("End");
    
    return 0;
}

下面为输出结果：

可以看到宏定义是很强大的，可以打印出日期，文件名，行号，不使用宏定义很难实现。

读到这里，这篇“C语言宏的定义与使用方法是什么”文章已经介绍完毕，想要掌握这篇文章的知识点还需要大家自己动手实践使用过才能领会，如果想了解更多相关内容的文章，欢迎关注亿速云行业资讯频道。