C语言#define用法总结

黄海涛，2012-3-3

如果你还在为使用#define而迷茫，那请阅读这篇文章；

如果读完之后你还在迷茫，那请哪天心情好了，再回来读一遍。:)

欢迎跟着我的思路走……

一、 概述

1、 宏定义

在C语言中，以#开头的为预处理命令。

定义形式：

#define name replacement text

2、 本质

其本质是：使用宏定义中的字符串替换(Substitution)宏名。

这只是一种简单的代换，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。

3、 替换时机

预处理是指在进行编译的第一遍扫描(词法扫描和语法分析)之前所作的工作。由预处理程序负责完成。在源程序被编译之前，宏替换已经完成，其流程如下：

源程序 预处理程序 预处理后的源程序 编译器

4、 作用域

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。

5、 优缺点

▲优点：宏定义使用得当，可以防止出错，提高可移植性，可读性等等；减少函数调用的开销。

▲缺点：可能存在参数副作用；展开后可能比函数调用开销更大。

※规则一：保证在宏替换之后不会发生错误。

二、 无参宏定义

1、 定义的一般形式

#define identifier token-sequence

#define 标识符 字符串

2、 简单常量

代替有实际意义的常量，如：

● 约束1：宏名通常采用易读大写字母表示。

● 约束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替换。

● 约束3：宏名在源程序中若用引号引起来，则预处理程序不对其作宏替换。如：

3、 字符串为表达式

※规则二：无参宏定义中字符串为表达式(即含有运算符)，必须加小括号()。

可见，有括号与无括号差别很大，请小心加括号，保证展开后是你所期望的。参考规则一。

4、 嵌套使用

5、 指明数据类型限制

6、实例

三、 带参宏定义

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。

1、 带参宏定义的一般形式为：

#define identifier(identifier-list) token-sequence

#define 宏名(形参表) 字符串

在字符串中含有各个形参，形参是标识符。

带参宏调用的一般形式为：

宏名(实参表)；

● 约束4：带参宏定义中，宏名和‘(’之间不能有空格出现。

※规则三：带参宏定义中，字符串是表达式(不是语句)，要求严格加小括号，即对每个参数、每一层运算、整个字符串都要求加小括号。

2、 简单用法：

我们经常讨论的一个宏定义：给定两个整数，求其中较大者。有很多人无法将它完全写正确。

看到了吧，编写一条正确的宏定义不容易，如果你不按规则办事，总有一天你会为调试它而费上九牛二虎之力！（而且你是没有办法在宏定义处设置断点的，因为在编译之前，宏展开已完成。）

3、 占用多行的写法

可以用\换行续写

4、 字符串为语句

※ 规则四：字符串为语句，要求加大括号。

如下调用：

加大括号后的问题：

如下调用：

如果你非得用宏定义来写的话，那就得如下处理：

四、 特殊用法

1、 防止头文件被重复包含

2、 表示数据类型（更多的时候是使用typedef）

因为宏并不是类型定义，只是简单替换而已。

3、 连接

4、 添加单引号

5、 添加双引号

以上三个特殊运算符(##, #@与#)，会影响替换过程。

1） 它们后面紧接形式参数的话，将会进行相应的操作(连接或加引号)。

2） 当宏展开后，再次扫描并再次遇到此类标识符时不再执行替换，而是保持不变。

3） 当宏展开后，得到的最终结果以#开头，不会认为是预处理命令。

五、 宏定义中的问题

1、 参数可能有副作用

解决办法：

1） 确保参数没有副作用；

2） 将宏改写为函数，进行函数调用；

3） 直接写运算代码。

2、 导致效率低下

解决办法：

1） 直接写运算代码；

2） 将宏改写为函数，进行函数调用。

有了对基本用法的掌握，分析相对复杂一些的情况应该不在话下了。另外，文中肯定存在很多不足之处，恳请阅读者批评指正，相互交流，学习提高。

六、 参考资料

1、《C程序设计》(第三版)：谭浩强著，清华大学出版社2005.07

2、《C程序设计语言(The C Programming Language)》(第2版中英文版)：(美)Brian W.Kernighan，Dennis M.Ritchie著，徐宝文 李志译，机械工业出版社2004 年1月

3、《C专家编程(Expert C Programming)》(中英文版)：(美)林登（LinDen，P.V.D）著，徐波译，人民邮电出版社2002.12

4、《C陷阱与缺陷(C Traps And Pitfalls)》(中英文版)：(美)Andrew Koenig，高巍译，人民邮电出版社2003

5、《C语言深度解剖》陈正冲著，北京航空航天大学出版社2010

6、《想成为嵌入式程序员应知道的0x10个基本问题.doc》作者：Jones Nigel

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