C语言中宏的用法探讨

只看该作者 · 2017-11-24 20:38

C语言程序中广泛的使用宏定义，采用关键字define进行定义，宏只是一种简单的字符串替换，根据是否带参数分为无参和带参。

（1）宏中包含特殊符号：#、##.

（2）宏定义用do{ }while(0)

这是两个最主要的特殊用法的。。

只看该作者 · 2017-11-24 20:39

（1）#　

　在一个宏中的参数前面使用一个#,预处理器会把这个参数转换为一个字符数组　

　简化理解：#是“字符串化”的意思，出现在宏定义中的#是把跟在后面的参数转换成一个字符串，，如：

#define ERROR_LOG(module) fprintf(stderr,"error: "#module"\n")
ERROR_LOG("add"); 转换为 fprintf(stderr,"error: "add"\n");

ERROR_LOG(devied =0); 转换为 fprintf(stderr,"error: devied=0\n");

只看该作者 · 2017-11-24 20:40

（2）##

　　“##”是一种分隔连接方式，它的作用是先分隔，然后进行强制连接。

　　在普通的宏定义中，预处理器一般把空格解释成分段标志，对于每一段和前面比较，相同的就被替换。但是这样做的结果是，被替换段之间存在一些空格。如果我们不希望出现这些空格，就可以通过添加一些##来替代空格。

1 #define TYPE1(type,name) type name_##type##_type
2 #define TYPE2(type,name) type name##_##type##_type
TYPE1(int, c); 转换为：int 　name_int_type ; (因为##号将后面分为 name_ 、type 、 _type三组，替换后强制连接)
TYPE2(int, d);转换为： int 　d_int_type ; (因为##号将后面分为 name、_、type 、_type四组，替换后强制连接)

只看该作者 · 2017-11-24 20:42

这一种目前用的还是比较少的，，先分隔在强制连接的用法主要起什么作用呢？

只看该作者 · 2017-11-24 20:44

（3）宏定义中do{ }while(0)

　　　第一眼看到这样的宏时，觉得非常奇怪，为什么要用do……while(0)把宏定义的多条语句括起来？非常想知道这样定义宏的好处是什么，于是google、百度一下了。

　　  采用这种方式是为了防范在使用宏过程中出现错误，主要有如下几点：

　　（1）空的宏定义避免warning:
　　#define foo() do{}while(0)
　　（2）存在一个独立的block，可以用来进行变量定义，进行比较复杂的实现。
　　（3）如果出现在判断语句过后的宏，这样可以保证作为一个整体来是实现：
　　　　  #define foo(x) \
　　　　　　　 action1(); \
　　　　　　　action2();
　　　　在以下情况下：
　　　　if(NULL == pPointer)
　　　　　　  foo();
　　　　就会出现action1和action2不会同时被执行的情况，而这显然不是程序设计的目的。

只看该作者 · 2017-11-24 20:44

（4）以上的第3种情况用单独的{}也可以实现，但是为什么一定要一个do{}while(0)呢，看以下代码：
　　　　　　#define switch(x,y) {int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;}
　　　　　　if(x>y)
　　　　　　　　switch(x,y);
　　　　　　else //error, parse error before else
　　　　　　otheraction();
　　　　在把宏引入代码中，会多出一个分号，从而会报错。这对这一点，可以将if和else语句用{}括起来，可以避免分号错误。
　　使用do{….}while(0) 把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低.。

只看该作者 · 2017-11-24 20:48

在补充一点的哈。。。
对宏定义的几点说明

1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的替换。字符串中可以含任何字符，可以是常数，也可以是表达式，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。

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。

3) 宏定义必须写在函数之外，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。

只看该作者 · 2017-11-24 20:50

4）宏定义允许嵌套，在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名，在宏展开时由预处理程序层层代换。
5）习惯上宏名用大写字母表示，以便于与变量区别。但也允许用小写字母。

只看该作者 · 2017-11-24 20:51

补充重要的一点——
应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。宏定义只是简单的字符串代换，是在预处理完成的，而typedef是在编译时处理的，它不是作简单的代换，而是对类型说明符重新命名。被命名的标识符具有类型定义说明的功能。

请看下面的例子：
#define PIN1 int *
typedef (int *) PIN2;
从形式上看这两者相似，但在实际使用中却不相同。

下面用PIN1，PIN2说明变量时就可以看出它们的区别：
PIN1 a,b;
在宏代换后变成：
int *a,b;
表示a是指向整型的指针变量，而b是整型变量。然而：
PIN2 a,b;
表示a、b都是指向整型的指针变量。因为PIN2是一个类型说明符。由这个例子可见，宏定义虽然也可表示数据类型，但毕竟是作字符代换。在使用时要分外小心，以避出错。