C++#define的用法(含特殊)

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1 無參宏定義
無參宏的宏名後不帶參數。
其定義的一般形式為：
    #define 標識符 字串
其中的“#”表示這是一條預先處理命令。凡是以“#”開頭的均為預先處理命令。“define”為宏定義命令。“標識符”為所定義的宏名。“字串”可以是常數、運算式、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，常對程式中反覆使用的運算式進行宏定義。
例如：
    #define M (y*y+3*y)
它的作用是指定標識符M來代替運算式(y*y+3*y)。在編寫來源程式時，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而對來源程式作編譯時間，將先由預先處理程式進行宏代換，即用(y*y+3*y)運算式去置換所有的宏名M，然後再進行編譯。
【例】
#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);
}

上常式序中首先進行宏定義，定義M來替代運算式(y*y+3*y),在s=3*M+4*M+5* M中作了宏調用。在預先處理時經宏展開後該語句變為：
s=3*(y*y+3*y)+4*(y*y+3*y)+5*(y*y+3*y);
但要注意的是，在宏定義中運算式(y*y+3*y)兩邊的括弧不能少。否則會發生錯誤。如當作以下定義後：
    #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：
    3y2+3y+4y2+3y+5y2+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。應保證在宏代換之後不發生錯誤。
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串，在宏展開時又以該字串取代宏名，這隻是一種簡單的代換，字串中可以含任何字元，可以是常數，也可以是運算式，預先處理程式對它不作任何檢查。如有錯誤，只能在編譯已被宏展開後的來源程式時發現。
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，其範圍為宏定義命令起到來源程式結束。如要終止其範圍可使用# 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。
4) 宏名在來源程式中若用引號括起來，則預先處理程式不對其作宏代換。
【例】
#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。程式的運行結果為：OK這表示把“OK”當字串處理。
5) 宏定義允許嵌套，在宏定義的字串中可以使用已經定義的宏名。在宏展開時由預先處理程式層層代換。
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);
在宏代換後變為：
    printf("%f",3.1415926*y*y);
6) 習慣上宏名用大寫字母表示，以便於與變數區別。但也允許用小寫字母。
7) 可用宏定義表示資料類型，使書寫方便。
例如：
    #define STU struct stu
在程式中可用STU作變數說明：
    STU body[5],*p;
            #define INTEGER int
在程式中即可用INTEGER作整型變數說明：
    INTEGER a,b;
應注意用宏定義表示資料類型和用typedef定義資料說明符的區別。
宏定義只是簡單的字串代換，是在預先處理完成的，而typedef是在編譯時間處理的，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說明變數時就可以看出它們的區別：
PIN1 a,b;在宏代換後變成:
    int *a,b;
表示a是指向整型的指標變數，而b是整型變數。
然而：
    PIN2 a,b;
表示a,b都是指向整型的指標變數。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資料類型， 但畢竟是作字元代換。在使用時要分外小心，以避出錯。
8) 對“輸出格式”作宏定義，可以減少書寫麻煩。
【例】中就採用了這種方法。
#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);
}

 

2 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) 字串
在字串中含有各個形參。
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，經預先處理宏展開後的語句為：
     k=5*5+3*5
【例】
#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);
}

上常式序的第一行進行帶參宏定義，用宏名MAX表示條件運算式(a>b)?a:b，形參a,b均出現在條件運算式中。程式第七行max=MAX(x,y)為宏調用，實參x,y，將代換形參a,b。宏展開後該語句為：
    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，形式參數不分配記憶體單元，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，各有自己的範圍，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運算式。
【例】
#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。程式第七行宏調用中實參為a+1，是一個運算式，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運算式的值求出來再賦予形參。而宏代換中對實參運算式不作計算直接地照原樣代換。
4. 在宏定義中，字串內的形參通常要用括弧括起來以避免出錯。在上例中的宏定義中(y)*(y)運算式的y都用括弧括起來，因此結果是正確的。如果去掉括弧，把程式改為以下形式：
【例】
#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

C++#define的用法(含特殊)