C语言宏定义#define

一、数值宏常量

#define 宏定义是个演技非常高超的替身演员,但也会经常耍大牌的,所以我们用它要慎之又慎。它可以出现在代码的任何地方,从本行宏定义开始,以后的代码就就都认识这个宏了;也可以把任何东西定义成宏。因为编译器会在预编译的时候用真身替换替身,而在我们的代码里面却又用常常用替身来帮忙。看例子:
   #define PI 3.141592654
在此后的代码中你尽可以使用PI 来代替3.141592654,而且你最好就这么做。不然的话,如果我要把PI 的精度再提高一些,你是否愿意一个一个的去修改这串数呢?你能保证不漏不出错?而使用PI 的话,我们却只需要修改一次。这种情况还不是最要命的,我们再看一个例子:
   #define ERROR_POWEROFF -1
如果你在代码里不用ERROR_POWEROFF 这个宏而用-1,尤其在函数返回错误代码的时候(往往一个开发一个系统需要定义很多错误代码)。肯怕上帝都无法知道-1 表示的是什么意思吧。这个-1,我们一般称为“魔鬼数”,上帝遇到它也会发狂的。所以,我奉劝你代码里一定不要出现“魔鬼数”。

第一章我们详细讨论了const 这个关键字,我们知道const 修饰的数据是有类型的,而define 宏定义的数据没有类型。为了安全,我建议你以后在定义一些宏常数的时候用const代替,编译器会给const 修饰的只读变量做类型校验,减少错误的可能。但一定要注意const修饰的不是常量而是readonly 的变量,const 修饰的只读变量不能用来作为定义数组的维数,也不能放在case 关键字后面。

二、字符串宏常量

除了定义宏常数之外,经常还用来定义字符串,尤其是路径:
A),#define ENG_PATH_1 E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3
B),#define ENG_PATH_2 “E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3”
噢,到底哪一个正确呢?如果路径太长,一行写下来比较别扭怎么办?用反斜杠接续符啊:
C), #define ENG_PATH_3 E:\English\listen_to_this\listen\_to_this_3

还没发现问题?这里用了4 个反斜杠,到底哪个是接续符?回去看看接续符反斜杠。

反斜杠作为接续符时,在本行其后面不能再有任何字符,空格都不行。所以,只有最后一个反斜杠才是接续符。至于A)和B),那要看你怎么用了,既然define 宏只是简单的替换,那给ENG_PATH_1 加上双引号不就成了:“ENG_PATH_1”。

但是请注意:有的系统里规定路径的要用双反斜杠“\\”,比如:
#define ENG_PATH_4 E:\\English\\listen_to_this\\listen_to_this_3

三、用define 宏定义注释符号?

上面对define 的使用都很简单,再看看下面的例子:
#define BSC //
#define BMC /*
#define EMC */
D),BSC my single-line comment
E),BMC my multi-line comment EMC

D)和E)都错误,为什么呢?因为注释先于预处理指令被处理,当这两行被展开成//…或/*…*/时,注释已处理完毕,此时再出现//…或/*…*/自然错误.因此,试图用宏开始或结束一段注释是不行的。

四、用define 宏定义表达式

这些都好理解,下面来点有“技术含量”的,定义一年有多少秒:
   #define SEC_A_YEAR 60*60*24*365
这个定义没错吧?很遗憾,很有可能错了,至少不可靠。你有没有考虑在16 位系统下把这样一个数赋给整型变量的时候可能会发生溢出?一年有多少秒也不可能是负数吧。修改一下:
   #define SEC_A_YEAR (60*60*24*365)UL
又出现一个问题,这里的括号到底需不需要呢?继续看一个例子,定义一个宏函数,求x 的平方:
   #define SQR (x) x * x
对不对?试试:假设x 的值为10,SQR (x)被替换后变成10*10。没有问题。

再试试:假设x 的值是个表达式10+1,SQR (x)被替换后变成10+1*10+1。问题来了,这并不是我想要得到的。怎么办?括号括起来不就完了?
   #define SQR (x) ((x)*(x))
最外层的括号最好也别省了,看例子,求两个数的和:
   #define SUM (x) (x)+(x)
如果x 的值是个表达式5*3,而代码又写成这样:SUM (x)* SUM (x)。替换后变成:(5*3)+(5*3)*(5*3)+(5*3)。又错了!所以最外层的括号最好也别省了。我说过define 是个演技高超的替身演员,但也经常耍大牌。要搞定它其实很简单,别吝啬括号就行了。

注意这一点:宏函数被调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。

留四个问题:
A)
上述宏定义中“SUM”、“SQR”是宏吗?
B)
#define EMPTY
这样定义行吗?
C)
打印上述宏定义的值:printf(“SUM (x)”);结果是什么?
D)
“#define M 100”是宏定义吗?

五、宏定义中的空格

另外还有一个问题需要引起注意,看下面例子:
   #define SUM (x) (x)+(x)
这还是定义的宏函数SUM(x)吗?显然不是。编译器认为这是定义了一个宏:SUM,其代表的是(x) (x)+(x)。

为什么会这样呢?其关键问题还是在于SUM 后面的这个空格。所以在定义宏的时候一定要注意什么时候该用空格,什么时候不该用空格。这个空格仅仅在定义的时候有效,在使用这个宏函数的时候,空格会被编译器忽略掉。也就是说,上一节定义好的宏函数SUM(x)在使用的时候在SUM 和(x)之间留有空格是没问题的。比如:SUM(3)和SUM (3)的意思是一样的。

六、#undef

#undef 是用来撤销宏定义的,用法如下:
#define PI 3.141592654

// code
#undef PI
//下面的代码就不能用PI 了,它已经被撤销了宏定义。

也就是说宏的生命周期从#define 开始到#undef 结束。很简单,但是请思考一下这个问题:
#define X 3
#define Y X*2
#undef X
#define X 2
int z=Y;
z 的值为多少?