[cpp]C++中的宏定义

来源:互联网 发布:任天堂vb用电池的吗 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 22:46

1.不带参数的宏定义:

       宏定义又称为宏代换、宏替换,简称“宏”。

  格式:

  #define 标识符 字符串

  其中的标识符就是所谓的符号常量,也称为“宏名”。

  预处理(预编译)工作也叫做宏展开:将宏名替换为字符串。

  掌握"宏"概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换,准确理解之前就要“换”。

  即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换:

  例:

  #define PI 3.1415926

  把程序中出现的PI全部换成3.1415926

  说明:

  (1)宏名一般用大写

  (2)使用宏可提高程序的通用性和易读性,减少不一致性,减少输入错误和便于修改。例如:数组大小常用宏定义

  (3)预处理是在编译之前的处理,而编译工作的任务之一就是语法检查,预处理不做语法检查。

  (4)宏定义末尾不加分号;

  (5)宏定义写在函数的花括号外边,作用域为其后的程序,通常在文件的最开头。

  (6)可以用#undef命令终止宏定义的作用域

  (7)宏定义可以嵌套

  (8)字符串" "中永远不包含宏

  (9)宏定义不分配内存,变量定义分配内存。

2.带参数的宏定义:

    除了一般的字符串替换,还要做参数代换

  格式:

  #define 宏名(参数表) 字符串

  例如:#define S(a,b) a*b

  area=S(3,2);第一步被换为area=a*b; ,第二步被换为area=3*2;

  类似于函数调用,有一个哑实结合的过程:

  (1)实参如果是表达式容易出问题

  #define S(r) r*r

  area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b;

  正确的宏定义是#define S(r) ((r)*(r))

  (2)宏名和参数的括号间不能有空格

  (3)宏替换只作替换,不做计算,不做表达式求解

  (4)函数调用在编译后程序运行时进行,并且分配内存。宏替换在编译前进行,不分配内存

  (5)宏的哑实结合不存在类型,也没有类型转换。

  (6)函数只有一个返回值,利用宏则可以设法得到多个值

  (7)宏展开使源程序变长,函数调用不会

  (8)宏展开不占运行时间,只占编译时间,函数调用占运行时间(分配内存、保留现场、值传递、返回值)

3.技巧:

 #define用法

  1、 用无参宏定义一个简单的常量

  #define LEN 12

  这个是最常见的用法,但也会出错。

  比如下面几个知识点你会吗?可以看下:

  (1) #define NAME "zhangyuncong"

  程序中有"NAME"则,它会不会被替换呢?

  (2) #define 0x abcd

  可以吗?也就是说,可不可以用把标识符的字母替换成别的东西?

  (3) #define NAME "zhang

  这个可以吗?

  (4) #define NAME "zhangyuncong"

  程序中有上面的宏定义,并且,程序里有句:

  NAMELIST这样,会不会被替换成"zhangyuncong"LIST

  四个题答案都是否定的。

  第一个,""内的东西不会被宏替换。这一点应该大都知道。

  第二个,宏定义前面的那个必须是合法的用户标识符

  第三个,宏定义也不是说后面东西随便写,不能把字符串的两个""拆开。

  第四个:只替换标识符,不替换别的东西。NAMELIST整体是个标识符,而没有NAME标识符,所以不替换。

  也就是说,这种情况下记住:#define 第一位置第二位置

  (1) 不替换程序中字符串里的东西。

  (2) 第一位置只能是合法的标识符(可以是关键字)

  (3) 第二位置如果有字符串,必须把""配对。

  (4) 只替换与第一位置完全相同的标识符

  还有就是老生常谈的话:记住这是简单的替换而已,不要在中间计算结果,一定要替换出表达式之后再算。

  2、 带参宏一般用法

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

  则遇到MAX(1+2,value)则会把它替换成:

  ((1+2)>(value)?(1+2):(value))

  注意事项和无参宏差不多。

  但还是应注意

  #define FUN(a) "a"

  则,输入FUN(345)会被替换成什么?

  其实,如果这么写,无论宏的实参是什么,都不会影响其被替换成"a"的命运。

  也就是说,""内的字符不被当成形参,即使它和一模一样。

  那么,你会问了,我要是想让这里输入FUN(345)它就替换成"345"该怎么实现呢?

  请看下面关于#的用法

  3、 有参宏定义中#的用法

  #define STR(str) #str

  #用于把宏定义中的参数两端加上字符串的""

  比如,这里STR(my#name)会被替换成"my#name"

  一般由任意字符都可以做形参,但以下情况会出错:

  STR())这样,编译器不会把“)”当成STR()的参数。

  STR(,)同上,编译器不会把“,”当成STR的参数。

  STR(A,B)如果实参过多,则编译器会把多余的参数舍去。(VC++2008为例)

  STR((A,B))会被解读为实参为:(A,B),而不是被解读为两个实参,第一个是(A第二个是B)。

  4、 有参宏定义中##的用法

  #define WIDE(str) L##str

  则会将形参str的前面加上L

  比如:WIDE("abc")就会被替换成L"abc"

  如果有#define FUN(a,b) vo##a##b()

  那么FUN(id ma,in)会被替换成void main()

  5、 多行宏定义:

  #define doit(m,n) for(int i=0;i<(n);++i)\

  {\

  m+=i;\

  }

4.宏中"#"和"##"的用法:
       一、一般用法 
我们使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一起. 
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; 


        二、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. 

1, 非'#'和'##'的情况 
#define TOW      (2) 
#define MUL(a,b) (a*b) 

printf("%d*%d=%d/n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW)); 
这行的宏会被展开为: 
printf("%d*%d=%d/n", (2), (2), ((2)*(2))); 
MUL里的参数TOW会被展开为(2). 

2, 当有'#'或'##'的时候 
#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<climits> 
这行会被展开为: 
printf("int max: %s/n", "INT_MAX"); 

printf("%s/n", CONS(A, A));               // compile error  
这一行则是: 
printf("%s/n", int(AeA)); 

INT_MAX和A都不会再被展开, 然而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 

printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX));          // INT_MAX,int型的最大值,为一个变量 #include<climits> 
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))

        三、'#'和'##'的一些应用特例


1、合并匿名变量名


#define  ___ANONYMOUS1(type, var, line)  type  var##line


#define  __ANONYMOUS0(type, line)  ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)


#define  ANONYMOUS(type)  __ANONYMOUS0(type, __LINE__)


例:ANONYMOUS(static int);  即: static int _anonymous70;  70表示该行行号;


第一层:ANONYMOUS(static int);  -->  __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);


第二层:                        -->  ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);


第三层:                        -->  static int  _anonymous70;


即每次只能解开当前层的宏,所以__LINE__在第二层才能被解开;



2、填充结构


#define  FILL(a)   {a, #a}



enum IDD{OPEN, CLOSE};


typedef struct MSG{


  IDD id;


  const char * msg;


}MSG;



MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};


相当于:


MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},


              {CLOSE, "CLOSE"}};



3、记录文件名


#define  _GET_FILE_NAME(f)   #f


#define  GET_FILE_NAME(f)    _GET_FILE_NAME(f)


static char  FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);



4、得到一个数值类型所对应的字符串缓冲大小


#define  _TYPE_BUF_SIZE(type)  sizeof #type


#define  TYPE_BUF_SIZE(type)   _TYPE_BUF_SIZE(type)


char  buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];


     -->  char  buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];


     -->  char  buf[sizeof "0x7fffffff"];


这里相当于:


char  buf[11];

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