C++宏定義


C++ 宏定義將一個標識符定義為一個字符串,源程序中的該標識符均以指定的字符串來代替。預處理命令不同於一般C++語句。因此預處理命令后通常不加分號。這並不是說所有的預處理命令后都不能有分號出現。由於宏定義只是用宏名對一個字符串進行簡單的替換,因此如果在宏定義命令后加了分號,將會連同分號一起進行置換。
#include <iostream>
#include <cstdlib>

using  namespace std;

//  1.字符串替換
#define PI 3.1415926
//  2.宏調用函數
void f0(){cout<< 0<<endl;}
#define EXP() f0    
//  類似DECLARE_MESSAGE_MAP()
//  3.帶參數宏
int f1( int n, int i){ return n + i;}
int f2( int n, int i){ return n * i;}
#define FUNC(a,b) f1(a,b) + f2(a,b)
//  類似DECLARE_DYNAMIC(CListCtrlEdit)
//  類似IMPLEMENT_DYNAMIC(CListCtrlEdit,CEdit)

void main()
{
    cout<<PI<<endl;
    EXP();
    cout<<FUNC( 1, 2)<<endl;
    system( " pause ");
}

url: http://greatverve.cnblogs.com/archive/2012/11/18/macro.html 
參考:
C語言宏定義-無參數宏定義

在C語言源程序中允許用一個標識符來表示一個字符串,稱為“宏”。被定義為“宏”的標識符稱為“宏名”。在編譯預處理時,對程序中所有出現的“宏名”,都用宏定義中的字符串去代換,這稱為“宏代換”或“宏展開”。

宏定義是由源程序中的宏定義命令完成的。宏代換是由預處理程序自動完成的。 在C語言中,“宏”分為有參數和無參數兩種。下面分別討論這兩種“宏”的定義和調用。

9.1.1無參宏定義

無參宏的宏名后不帶參數。其定義的一般形式為:
    #define  標識符  字符串
其中的“#”表示這是一條預處理命令。凡是以“#”開頭的均為預處理命令。“define”為宏定義命令。“標識符”為所定義的宏名。“字符串”可以是常數、表達式、格式串等。

在前面介紹過的符號常量的定義就是一種無參宏定義。此外,常對程序中反復使用的表達式進行宏定義。例如:
    #define M (y*y+3*y)
它的作用是指定標識符M來代替表達式(y*y+3*y)。在編寫源程序時,所有的(y*y+3*y)都可由M代替,而對源程序作編譯時,將先由預處理程序進行宏代換,即用(y*y+3*y)表達式去置換所有的宏名M,然后再進行編譯。

【例9.1】
#define M (y*y+3*y)
main(){
  int s,y;
  printf("input a number:  ");
  scanf("%d",&y);
  s=3*M+4*M+5*M;
  printf("s=%d\n",s);
}

上例程序中首先進行宏定義,定義M來替代表達式(y*y+3*y),在s=3*M+4*M+5* M中作了宏調用。在預處理時經宏展開后該語句變為:
      s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y);
但要注意的是,在宏定義中表達式(y*y+3*y)兩邊的括號不能少。否則會發生錯誤。如當作以下定義后:
    #difine M y*y+3*y
在宏展開時將得到下述語句:
    s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y;
這相當於:
    3y 2+3y+4y 2+3y+5y 2+3y;
顯然與原題意要求不符。計算結果當然是錯誤的。因此在作宏定義時必須十分注意。應保證在宏代換之后不發生錯誤。

對於宏定義還要說明以下幾點:
  1. 宏定義是用宏名來表示一個字符串,在宏展開時又以該字符串取代宏名,這只是一種簡單的代換,字符串中可以含任何字符,可以是常數,也可以是表達式,預處理程序對它不作任何檢查。如有錯誤,只能在編譯已被宏展開后的源程序時發現。
  2. 宏定義不是說明或語句,在行末不必加分號,如加上分號則連分號也一起置換。
  3. 宏定義必須寫在函數之外,其作用域為宏定義命令起到源程序結束。如要終止其作用域可使用# undef命令。
例如:
    #define PI 3.14159
    main()
    {
      ……
    }
    #undef PI

   f1()
   {
      ……
    }
表示PI只在main函數中有效,在f1中無效。
  1. 宏名在源程序中若用引號括起來,則預處理程序不對其作宏代換。
【例9.2】
#define OK 100
main()
{
  printf("OK");
  printf("\n");
}

上例中定義宏名OK表示100,但在printf語句中OK被引號括起來,因此不作宏代換。程序的運行結果為:OK這表示把“OK”當字符串處理。
  1. 宏定義允許嵌套,在宏定義的字符串中可以使用已經定義的宏名。在宏展開時由預處理程序層層代換。
例如:
    #define PI 3.1415926
    #define S PI*y*y          /* PI是已定義的宏名*/
對語句:
    printf("%f",S);
在宏代換后變為:
    printf("%f",3.1415926*y*y);
  1. 習慣上宏名用大寫字母表示,以便於與變量區別。但也允許用小寫字母。
  2. 可用宏定義表示數據類型,使書寫方便。
例如:
    #define STU struct stu
在程序中可用STU作變量說明:
    STU body[5],*p;
    #define INTEGER int
在程序中即可用INTEGER作整型變量說明:
    INTEGER a,b;
應注意用宏定義表示數據類型和用typedef定義數據說明符的區別。

宏定義只是簡單的字符串代換,是在預處理完成的,而typedef是在編譯時處理的,它不是作簡單的代換,而是對類型說明符重新命名。被命名的標識符具有類型定義說明的功能。請看下面的例子:
    #define PIN1 int *
    typedef (int *) PIN2;
從形式上看這兩者相似, 但在實際使用中卻不相同。

下面用PIN1,PIN2說明變量時就可以看出它們的區別:
    PIN1 a,b;在宏代換后變成:
    int *a,b;
表示a是指向整型的指針變量,而b是整型變量。然而:
    PIN2 a,b;
表示a,b都是指向整型的指針變量。因為PIN2是一個類型說明符。由這個例子可見,宏定義雖然也可表示數據類型, 但畢竟是作字符代換。在使用時要分外小心,以避出錯。
  1. 對“輸出格式”作宏定義,可以減少書寫麻煩。
【例9.3】中就采用了這種方法。
#define P printf
#define D "%d\n"
#define F "%f\n"
main(){
  int a=5, c=8, e=11;
  float b=3.8, d=9.7, f=21.08;
  P(D F,a,b);
  P(D F,c,d);
  P(D F,e,f);
}

 

C語言宏定義-帶參數宏定義

9.1.1帶參宏定義

C語言允許宏帶有參數。在宏定義中的參數稱為形式參數,在宏調用中的參數稱為實際參數。對帶參數的宏,在調用中,不僅要宏展開,而且要用實參去代換形參。

帶參宏定義的一般形式為:
    #define  宏名(形參表)  字符串
在字符串中含有各個形參。

帶參宏調用的一般形式為:
    宏名(實參表); 
例如:
    #define M(y) y*y+3*y      /*宏定義*/
       ……
    k=M(5);                   /*宏調用*/
……   
在宏調用時,用實參5去代替形參y,經預處理宏展開后的語句為:
     k=5*5+3*5

【例9.4】
#define MAX(a,b) (a>b)?a:b
main(){
  int x,y,max;
  printf("input two numbers:    ");
  scanf("%d%d",&x,&y);
  max=MAX(x,y);
  printf("max=%d\n",max);
}

上例程序的第一行進行帶參宏定義,用宏名MAX表示條件表達式(a>b)?a:b,形參a,b均出現在條件表達式中。程序第七行max=MAX(x,y)為宏調用,實參x,y,將代換形參a,b。宏展開后該語句為:
    max=(x>y)?x:y;
用於計算x,y中的大數。

對於帶參的宏定義有以下問題需要說明:
1. 帶參宏定義中,宏名和形參表之間不能有空格出現。
例如把:
       #define MAX(a,b) (a>b)?a:b
寫為:
    #define MAX  (a,b)  (a>b)?a:b
將被認為是無參宏定義,宏名MAX代表字符串 (a,b) (a>b)?a:b。宏展開時,宏調用語句:
    max=MAX(x,y);
將變為:
    max=(a,b)(a>b)?a:b(x,y);
這顯然是錯誤的。
2. 在帶參宏定義中,形式參數不分配內存單元,因此不必作類型定義。而宏調用中的實參有具體的值。要用它們去代換形參,因此必須作類型說明。這是與函數中的情況不同的。在函數中,形參和實參是兩個不同的量,各有自己的作用域,調用時要把實參值賦予形參,進行“值傳遞”。而在帶參宏中,只是符號代換,不存在值傳遞的問題。
3. 在宏定義中的形參是標識符,而宏調用中的實參可以是表達式。


【例9.5】
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
  int a,sq;
  printf("input a number:    ");
  scanf("%d",&a);
  sq=SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
}

上例中第一行為宏定義,形參為y。程序第七行宏調用中實參為a+1,是一個表達式,在宏展開時,用a+1代換y,再用(y)*(y) 代換SQ,得到如下語句:
    sq=(a+1)*(a+1);
這與函數的調用是不同的,函數調用時要把實參表達式的值求出來再賦予形參。而宏代換中對實參表達式不作計算直接地照原樣代換。

4. 在宏定義中,字符串內的形參通常要用括號括起來以避免出錯。在上例中的宏定義中(y)*(y)表達式的y都用括號括起來,因此結果是正確的。如果去掉括號,把程序改為以下形式:

【例9.6】
#define SQ(y) y*y
main(){
  int a,sq;
  printf("input a number:    ");
  scanf("%d",&a);
  sq=SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
}

運行結果為:
      input a number:3
      sq=7
同樣輸入3,但結果卻是不一樣的。問題在哪里呢? 這是由於代換只作符號代換而不作其它處理而造成的。宏代換后將得到以下語句:
     sq=a+1*a+1;
由於a為3故sq的值為7。這顯然與題意相違,因此參數兩邊的括號是不能少的。即使在參數兩邊加括號還是不夠的,請看下面程序:

【例9.7】
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
  int a,sq;
  printf("input a number:    ");
  scanf("%d",&a);
  sq=160/SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
}

本程序與前例相比,只把宏調用語句改為:
    sq=160/SQ(a+1);
運行本程序如輸入值仍為3時,希望結果為10。但實際運行的結果如下:
    input a number:3
    sq=160
為什么會得這樣的結果呢?分析宏調用語句,在宏代換之后變為:
    sq=160/(a+1)*(a+1);
a為3時,由於“/”和“*”運算符優先級和結合性相同,則先作160/(3+1)得40,再作40*(3+1)最后得160。為了得到正確答案應在宏定義中的整個字符串外加括號,程序修改如下:

【例9.8】
#define SQ(y) ((y)*(y))
main(){
  int a,sq;
  printf("input a number:    ");
  scanf("%d",&a);
  sq=160/SQ(a+1);
  printf("sq=%d\n",sq);
}

以上討論說明,對於宏定義不僅應在參數兩側加括號,也應在整個字符串外加括號。

帶參的宏和帶參函數很相似,但有本質上的不同,除上面已談到的各點外,把同一表達式用函數處理與用宏處理兩者的結果有可能是不同的。

【例9.9】
main(){
  int i=1;
  while(i<=5)
    printf("%d\n",SQ(i++));
}
SQ(int y)
{
  return((y)*(y));
}

【例9.10】
#define SQ(y) ((y)*(y))
main(){
  int i=1;
  while(i<=5)
    printf("%d\n",SQ(i++));
}

在例9.9中函數名為SQ,形參為Y,函數體表達式為((y)*(y))。在例9.10中宏名為SQ,形參也為y,字符串表達式為(y)*(y))。 例9.9的函數調用為SQ(i++),例9.10的宏調用為SQ(i++),實參也是相同的。從輸出結果來看,卻大不相同。

分析如下:在例9.9中,函數調用是把實參i值傳給形參y后自增1。 然后輸出函數值。因而要循環5次。輸出1~5的平方值。而在例9.10中宏調用時,只作代換。SQ(i++)被代換為((i++)*(i++))。在第一次循環時,由於i等於1,其計算過程為:表達式中前一個i初值為1,然后i自增1變為2,因此表達式中第2個i初值為2,兩相乘的結果也為2,然后i值再自增1,得3。在第二次循環時,i值已有初值為3,因此表達式中前一個i為3,后一個i為4,乘積為12,然后i再自增1變為5。進入第三次循環,由於i 值已為5,所以這將是最后一次循環。計算表達式的值為5*6等於30。i值再自增1變為6,不再滿足循環條件,停止循環。

從以上分析可以看出函數調用和宏調用二者在形式上相似,在本質上是完全不同的。

宏定義也可用來定義多個語句,在宏調用時,把這些語句又代換到源程序內。看下面的例子。

【例9.11】
#define SSSV(s1,s2,s3,v) s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h;
main(){
  int l=3,w=4,h=5,sa,sb,sc,vv;
  SSSV(sa,sb,sc,vv);
  printf("sa=%d\nsb=%d\nsc=%d\nvv=%d\n",sa,sb,sc,vv);
}
 
程序第一行為宏定義,用宏名SSSV表示4個賦值語句,4 個形參分別為4個賦值符左部的變量。在宏調用時,把4個語句展開並用實參代替形參。使計算結果送入實參之中。
參考: http://blog.csdn.net/breakerzy/article/details/6908820

 


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