C/C++宏定义

说明

用#define命令将一个指定的标识符（即宏名）来代表一个字符串。可以分为两种：

简单的宏定义

#define 表示符 字符串

举例：

#define PI 3.14

float pi2 = PI * 2;   //pi2 = 6.28

带参数的宏定义

#define <宏名> (<参数表>) <宏体>

举例：

#define AddOne(x) (x+1)

float pi2 = PI * 2;    //pi2 = 6.28
pi2 = AddOne(pi2);     // pi2 = 7.28

不过，由于C++增加了内联函数(inline)，实现起来比带参数的宏更方便，这样的宏在C++中已经很少使用了。

宏发生的时机

文件包含（#include命令）

可以把源程序中的#include 扩展为文件正文，即把包含的.h文件找到并展开到#include 所在处。
条件编译（#ifdef …. #def …. #endif命令）

预处理器根据#if和#ifdef等编译命令及其后的条件，将源程序中的某部分包含进来或排除在外，通常把排除在外的语句转换成空行。
宏展开

预处理器将源程序文件中出现的对宏的引用展开成相应的宏定义，即本文所说的#define的功能，由预处理器来完成。经过预处理器处理的源程序与之前的源程序有所有不同，在这个阶段所进行的工作只是纯粹的替换与展开，没有任何计算功能，所以在学习#define命令时只要能真正理解这一点，这样才不会对此命令引起误解并误用。

宏的特点

（1）宏名一般用大写，且末尾不加分号。

（2）宏定义的参数是无类型的，不做语法检查，不做表达式求解，只做替换。

（3）宏定义通常在文件的最开头，可以使用

```C++
#undef 宏名
```

命令终止宏定义的作用域。

（4）宏定义可以嵌套，但字符串”“中永远不包含宏。

（5）宏展开使源程序变长，函数调用不会；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）。

（6）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。

（7）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，常量pi常用宏定义。

宏的优点：

提高了程序的可读性，同时也方便进行修改；
提高程序的运行效率：使用带参的宏定义既可完成函数调用的功能，又能避免函数的出栈与入栈操作，减少系统开销，提高运行效率；
宏是由预处理器处理的，通过字符串操作可以完成很多编译器无法实现的功能。比如##连接符。

宏的缺点

由于是直接嵌入的，所以代码可能相对多一点；
嵌套定义过多可能会影响程序的可读性，而且很容易出错；
对带参的宏而言，由于是直接替换，并不会检查参数是否合法，存在安全隐患。

常有宏定义

防止一个头文件被重复包含


#ifndef BODYDEF_H



#define BODYDEF_H


 //头文件内容

#endif

得到指定地址上的一个字节或字


#define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) )



#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )


//例如：
int bTest = 0x123456;

byte m = MEM_B((&bTest));/*m=0x56*/
int n = MEM_W((&bTest));/*n=0x3456*/

得到一个field在结构体(struct)中的偏移量


#define OFFSETOF( type, field ) ( (size_t) &(( type * ) 0)-> field )

得到一个结构体中field所占用的字节数


#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type * ) 0)->field )

得到一个变量的地址（word宽度）


#define B_PTR( var ) ( (byte * ) (void * ) &(var) )



#define W_PTR( var ) ( (word * ) (void * ) &(var) )

将一个字母转换为大写


#define UPCASE( c ) ( ((c) >= ''a'' && (c) <= ''z'') ? ((c) - 0x20) : (c) )

防止溢出的一个方法


#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

返回数组元素的个数


#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )

使用一些宏跟踪调试

ANSI标准说明了五个预定义的宏名。它们是：

__LINE__：在源代码中插入当前源代码行号；

__FILE__：在源文件中插入当前源文件名；

__DATE__：在源文件中插入当前的编译日期

__TIME__：在源文件中插入当前编译时间；

__STDC__：当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为1；

__cplusplus：当编写C++程序时该标识符被定义

define中的三个特殊符号：##、#、#@

##: x连接y

#define Conn(x,y) x##y

#: 给x加上单引号，结果返回是一个const char

#define ToChar(x) #@x

#@:给x加上一个双引号

#define ToString(x) #x

说明