1、#define解析
#define是C語言中提供的宏定義的命令，其主要目的是為程序員編程時提供一定的方便，並能再一定程度上提供高級程序的運行效率。
1.1、#define命令解析
1.1.1、#define的概念
#define命令是C語言中的一個宏定義命令，它用來將一個標識符定義為一個字符串，該標識符被稱為宏名，被定義的字符串稱為替換文本。
該命令有兩種形式：一種是簡單的宏定義，另一種是帶參數的宏定義。
不帶參數的宏定義：
宏定義又稱為宏替換、宏代換，簡稱宏。
格式：
#define 標識符 字符串
其中的標識符就是所謂的符號常量，也成為宏名。
預處理（預編譯）工作也叫做宏展開：將宏名替換為字符串。
掌握宏概念的關鍵是換。一切以換為前提、做任何事情之前先要換，准確理解就是要換。即在對相關命令或者語句的含義和功能做出具體分析之前就是要換。
例：
#define PI 3.1415926
會把程序中出現的PI全部替換為3.1415926
說明：
（1）宏名一般使用大寫
（2）使用宏可以提高程序的通用性和易讀性，減少不一致性，減少輸入錯誤和便於修改。比如數組大小嘗試用宏定義。
（3）預處理是在編譯之前的處理，而編譯工作的任務之一就是語法檢查，預處理不做語法檢查。
（4）宏定義末尾不加分號：
（5）宏定義卸載函數的花括號外邊，作用域為其后的程序，通常在文件的最開始。
（6）可以使用#undef命令終止宏定義的作用域
（7）宏定義可以嵌套。
（8）字符串雙引號“”中永遠不包含宏
（9）宏定義不分配內存，變量定義分配內存。
1.1.2帶參數的宏定義：
除了一般的字符串替換，華友做參數替換。
格式：
#define 宏名（參數表） 字符串
比如：#define S（a,b） a*b
area=S（3，2）；（第一步替換為area=a*b；，第二步替換area=3*2；）
類似於函數調用，存在一個啞實結合的過程；
（1）實參如果是表達式，容易出問題
#define S(r) r*r
area=S(a+b)：第一步換為aea=r*r;第二步換為area=a+b*a+b;
正確的宏定義應該是：#define S(r) ((r)*(r))
（2）宏名和參數的括號不能又空格
（3）宏替換只作替換，不做計算，不做表達式求解。
（4）函數調用在編譯后程序時進行，並且分配內存。宏替換在編譯前進行，不分配內存。
（5）宏的啞實結合不存在類型，也沒有類型轉換。
（6）函數只有一個返回值，利用宏則可以設法得到多個值
（7）宏展開使源程序變長，函數調用不會
（8）宏展開不占運行時間，只占編程實踐，函數調用占用運行時間（分配內存、保留現場、值傳遞、返回值等等）
1.1.3宏替換發生的時機
為了能夠真正理解#define的作用，我們需要先了解一下對C語言源程序的處理過程。當我們在一個集成的開發環境如Turbo C中將編寫號的源程序進行編譯時，實際上經過了預處理、編譯、匯編和連接幾個過程。其中預處理器產生編譯器的輸出實現了如下功能：
（1）文件包含
可以把源程序中的#include 擴展為文件正文，即把包含.h文件找到並展開到#include 所在處
（2）條件編譯
預處理器根據#if和#ifdef等編譯指令及氣候的條件，將源程序中的某部分包含進來或排除在外，通常將排除在外的語句轉換成空行。
（3）宏展開
預處理器將源程序文件中出現的對宏的引用展開成相應的宏定義，即文本所說的#define功能，由預處理器來完成。
經過預處理器處理的源程序與之前的源程序有所不同，在這個階段所進行的工作只是純粹的替換和展開，沒有任何計算功能，所以在學習#define命令時只要能真正的掌握理解這一點，這樣子才不會對這個命令引起誤解並誤用。
1.1.4ANSI標准說明了五個預定義的宏名
如下：
_LINE_ /* 兩個下划線，對應%d */ _FILE_ /* 對應%s */ _DATA_ /* 對應%s */ _TIME_ /* 對應%s */
2、宏定義的使用方法
2.1#define用法
2.1.1 用午餐宏定義一個簡單的常量
#define LEN 12
這個是最常見的用法，但是也會有出錯。
（1）#define NAME “zhangjialing”
程序中有“NAME”則，它會不會被替換？
（2）#define 0x abcd
將字母的標識符換成是其他的表達式，會不會被替換?
（3）#define NAME “zhao
（4）#define NAME ”Linux“
程序中有以上的宏定義，並且程序里有語句：NAMELIST這樣子，會不會被替換成該有的表達式呢？
很明顯答案是否定的。
one：”“引號內的東西不會被宏替換，（規則）
two：宏定義前面的那個必須是合法的用戶標識符
three：宏定義也不是說后面的內存可以隨便寫，不可以將自負床的兩個”“拆開。
four：只替換標識符，不替換成別的東西。NAMELIST是個整體的標識符，而不存在NAME標識符，所以不替換。
也就是說：#define 第一位置第二位置
（1）不替換程序中字符串里的東西。
（2）
第一位置只能是合法的標識符（可以是關鍵字）
（3） 第二位置如果有字符串，必須把""配對。
（4） 只替換與第一位置完全相同的標識符
還有就是老生常談的話：記住這是簡單的替換而已，不要在中間計算結果，一定要替換出表達式之后再算。
1.2、 帶參宏一般用法
比如#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
則遇到MAX(1+2,value)則會把它替換成：
((1+2)>(value)?(1+2):(value))
注意事項和無參宏差不多。
但還是應注意
#define FUN(a) "a"
則，輸入FUN(345)會被替換成什么？
其實，如果這么寫，無論宏的實參是什么，都不會影響其被替換成"a"的命運。
也就是說，""內的字符不被當成形參，即使它和一模一樣。
那么，你會問了，我要是想讓這里輸入FUN(345)它就替換成"345"該怎么實現呢？
請看下面關於#的用法
1.3、 有參宏定義中#的用法
#define STR(str) #str
#用於把宏定義中的參數兩端加上字符串的""
比如，這里STR(my#name)會被替換成"my#name"
一般由任意字符都可以做形參，但以下情況會出錯：
STR())這樣，編譯器不會把“)”當成STR()的參數。
STR(,)同上，編譯器不會把“,”當成STR的參數。
STR(A,B)如果實參過多，則編譯器會把多余的參數舍去。（VC++2008為例）
STR((A,B))會被解讀為實參為：(A,B)，而不是被解讀為兩個實參，第一個是(A第二個是B)。
1.4、 有參宏定義中##的用法
#define WIDE(str) L##str
則會將形參str的前面加上L
比如：WIDE("abc")就會被替換成L"abc"
如果有#define FUN(a,b) vo##a##b()
那么FUN(id ma,in)會被替換成void main()
1.5、 多行宏定義：
#define doit(m,n) for(int i=0;i<(n);++i)\
{\
m+=i;\
}
2. 宏中"#"和"##"的用法：
2.1 一般用法
我們使用#把宏參數變為一個字符串,用##把兩個宏參數貼合在一起.
用法:
#include<cstdio>
#include<climits>
using namespace std;
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
int main()
{
printf(STR(vck)); // 輸出字符串"vck"
printf("%d/n", CONS(2,3)); // 2e3 輸出:2000
return 0;
}
2.2、當宏參數是另一個宏的時候
需要注意的是凡宏定義里有用'#'或'##'的地方宏參數是不會再展開.
(1) 非'#'和'##'的情況
#define TOW (2)
#define MUL(a,b) (a*b)
printf("%d*%d=%d/n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
//這行的宏會被展開為：
printf("%d*%d=%d/n", (2), (2), ((2)*(2)));
//MUL里的參數TOW會被展開為(2).
(2) 當有'#'或'##'的時候
#define A (2)
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include<climits>
//這行會被展開為：
printf("int max: %s/n", "INT_MAX");
printf("%s/n", CONS(A, A)); // compile error
//這一行則是：
printf("%s/n", int(AeA));
INT_MAX和A都不會再被展開, 然而解決這個問題的方法很簡單. 加多一層中間轉換宏.
加這層宏的用意是把所有宏的參數在這層里全部展開, 那么在轉換宏里的那一個宏(_STR)就能得到正確的宏參數.
#define A (2)
#define _STR(s) #s
#define STR(s) _STR(s) // 轉換宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 轉換宏
printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值,為一個變量 #include<climits>
//輸出為: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再轉換成字符串;
printf("%d/n", CONS(A, A));
//輸出為：200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))
2.3、'#'和'##'的一些應用特例
(1) 合並匿名變量名
#define ___ANONYMOUS1(type, var, line) type var##line #define __ANONYMOUS0(type, line) ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line) #define ANONYMOUS(type) __ANONYMOUS0(type, __LINE__)
例：ANONYMOUS(static int); 即: static int _anonymous70; 70表示該行行號;
第一層：
ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二層：
--> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三層：
--> static int _anonymous70;
即每次只能解開當前層的宏,所以__LINE__在第二層才能被解開;
(2) 填充結構
#define FILL(a) {a, #a}
enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
IDD id;
const char * msg;
}MSG;
MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相當於：
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
{CLOSE, "CLOSE"}};
(3) 記錄文件名
#define _GET_FILE_NAME(f) #f #define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f) static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);
(4) 得到一個數值類型所對應的字符串緩沖大小
#define _TYPE_BUF_SIZE(type) sizeof #type
#define TYPE_BUF_SIZE(type) _TYPE_BUF_SIZE(type)
char buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];
--> char buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];
--> char buf[sizeof "0x7fffffff"];
這里相當於：
char buf[11];