C/C++編程筆記:C語言宏定義#define的理解與代碼示例整理
1. 利用define來定義 數(shù)值宏常量
#define
宏定義是個演技非常高超的替身演員,但也會經(jīng)常耍大牌的,所以我們用它要慎之又慎。它可以出現(xiàn)在代碼的任何地方,從本行宏定義開始,以后的代碼就就都認(rèn)識這個宏了;也可以把任何東西定義成宏。因為編譯器會在預(yù)編譯的時候用真身替換替身,而在我們的代碼里面卻又用常常用替身來幫忙。
看例子:
#define PI 3.141592654
在此后的代碼中你盡可以使用PI 來代替3.141592654,而且你最好就這么做。不然的話,如果我要把PI 的精度再提高一些,你是否愿意一個一個的去修改這串?dāng)?shù)呢?你能保證不漏不出錯?而使用PI 的話,我們卻只需要修改一次(這是十分高效的)。
這種情況還不是最要命的,我們再看一個例子:
#define ERROR_POWEROFF? -1
如果你在代碼里不用ERROR_POWEROFF 這個宏而用-1,尤其在函數(shù)返回錯誤代碼的時候(往往一個開發(fā)一個系統(tǒng)需要定義很多錯誤代碼)。肯怕上帝都無法知道-1 表示的是什么意思吧。這個-1,我們一般稱為“魔鬼數(shù)”,上帝遇到它也會發(fā)狂的。所以,我奉勸你代碼里一定不要出現(xiàn)“魔鬼數(shù)”。(這里是從代碼可讀性的角度進(jìn)行考慮!)
但是我們利用define來定義數(shù)值類型的數(shù)據(jù),一般只是用來定義 ?常量 ,如果 要定義一些變量,則可以使用c語言中const這個關(guān)鍵字。
我們已經(jīng)討論了const 這個關(guān)鍵字,我們知道const 修飾的數(shù)據(jù)是有類型的,而define 宏定義的數(shù)據(jù)沒有類型。為了安全,我建議你以后在定義一些宏常數(shù)的時候用const代替,編譯器會給const 修飾的只讀變量做類型校驗,減少錯誤的可能。
但一定要注意const修飾的不是常量而是readonly 的變量,const 修飾的只讀變量不能用來作為定義數(shù)組的維數(shù),也不能放在case 關(guān)鍵字后面。
2.利用define來定義?字符串宏常量
除了定義宏常數(shù)之外,經(jīng)常還用來定義字符串,尤其是路徑:
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,到底哪一個正確呢?如果路徑太長,一行寫下來比較別扭怎么辦?用反斜杠接續(xù)符 '\' 啊:
C), #define ENG_PATH_3 E:\English\listen_to_this\listen\_to_this_3
還沒發(fā)現(xiàn)問題?這里用了4 個反斜杠,到底哪個是接續(xù)符?回去看看接續(xù)符反斜杠。
反斜杠作為接續(xù)符時,在本行其后面不能再有任何字符,空格都不行。所以,只有最后一個反斜杠才是接續(xù)符。至于A)和B),那要看你怎么用了,既然define 宏只是簡單的替換,那給ENG_PATH_1 加上雙引號不就成了:“ENG_PATH_1”。
但是請注意:有的系統(tǒng)里規(guī)定路徑的要用雙反斜杠“\\”,比如(這是正確的版本):
#define ENG_PATH_4 E:\\English\\listen_to_this\\listen_to_this_3
3.用define 宏定義 注釋符號
上面對define 的使用都很簡單,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)都錯誤,為什么呢?因為注釋先于預(yù)處理指令被處理,當(dāng)這兩行被展開成//…或/*…*/時,注釋已處理完畢,此時再出現(xiàn)//…或/*…*/自然錯誤.(這一條需要對編譯預(yù)處理有所理解,才能體會。看來我還得再寫一篇這方面的文章。)
因此,試圖用宏開始或結(jié)束一段注釋是不行的。
4.用define 宏定義表達(dá)式
這些都好理解,下面來點有“技術(shù)含量”的,定義一年有多少秒:
#define SEC_A_YEAR 60*60*24*365
這個定義沒錯吧?很遺憾,很有可能錯了,至少不可靠。你有沒有考慮在16 位系統(tǒng)下把這樣一個數(shù)賦給整型變量的時候可能會發(fā)生溢出?一年有多少秒也不可能是負(fù)數(shù)吧。
改一下:
#define SEC_A_YEAR (60*60*24*365)UL
又出現(xiàn)一個問題,這里的括號到底需不需要呢?繼續(xù)看一個例子,定義一個宏函數(shù),求x 的平方:
#define SQR (x) x * x
對不對?試試:假設(shè)x 的值為10,SQR (x)被替換后變成10*10。沒有問題。
再試試:假設(shè)x 的值是個表達(dá)式10+1,SQR (x)被替換后變成10+1*10+1。問題來了,這并不是我想要得到的。怎么辦?括號括起來不就完了?
#define SQR (x) ((x)*(x))
最外層的括號最好也別省了,看例子,求兩個數(shù)的和:
#define SUM (x) (x)+(x)
如果x 的值是個表達(dá)式5*3,而代碼又寫成這樣:SUM (x)* SUM(x)。替換后變成:(5*3)+(5*3)*(5*3)+(5*3)。又錯了!所以最外層的括號最好也別省了。我說過define是個演技高超的替身演員,但也經(jīng)常耍大牌。要搞定它其實很簡單,別吝嗇括號就行了。
注意這一點:宏函數(shù)被調(diào)用時是以實參代換形參。而不是“值傳送”。
5.宏定義中的空格
另外還有一個問題需要引起注意,看下面例子:
#define SUM (x) (x)+(x)
這還是定義的宏函數(shù)SUM(x)嗎?顯然不是。編譯器認(rèn)為這是定義了一個宏:SUM,其代表的是(x) (x)+(x)。
為什么會這樣呢?其關(guān)鍵問題還是在于SUM 后面的這個空格。所以在定義宏的時候一定要注意什么時候該用空格,什么時候不該用空格。這個空格僅僅在定義的時候有效,在使用這個宏函數(shù)的時候,空格會被編譯器忽略掉。也就是說,上一節(jié)定義好的宏函數(shù)SUM(x)在使用的時候在SUM 和(x)之間留有空格是沒問題的。比如:SUM(3)和SUM (3)的意思是一樣的。
6.#undef
#undef 是用來撤銷宏定義的,用法如下:
#define PI 3.141592654
…
// code
#undef PI
//下面的代碼就不能用PI 了,它已經(jīng)被撤銷了宏定義。
寫好C語言,漂亮的宏定義很重要,使用宏定義可以防止出錯,提高可移植性,可讀性,方便性 等等。下面列舉一些成熟軟件中常用得宏定義:
1,防止一個頭文件被重復(fù)包含

2,重新定義一些類型,防止由于各種平臺和編譯器的不同,而產(chǎn)生的類型字節(jié)數(shù)差異,方便移植。這里已經(jīng)不是#define的范疇了。

3,得到指定地址上的一個字節(jié)或字
#define MEM_B( x ) ( *( (byte*) (x) ) )
#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )
4,求最大值和最小值
#define MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )
#define MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )
5,得到一個field在結(jié)構(gòu)體(struct)中的偏移量
#define FPOS( type, field ) \
/*lint -e545 */( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */
6,得到一個結(jié)構(gòu)體中field所占用的字節(jié)數(shù)
#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )
7,按照LSB格式把兩個字節(jié)轉(zhuǎn)化為一個Word
#define FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )
8,按照LSB格式把一個Word轉(zhuǎn)化為兩個字節(jié)
#define FLOPW( ray, val ) \
(ray)[0] = ((val) / 256); \
(ray)[1] = ((val) & 0xFF)
9,得到一個變量的地址(word寬度)
#define B_PTR( var ) ( (byte*) (void*) &(var) )
#define W_PTR( var ) ( (word *) (void*) &(var) )
10,得到一個字的高位和低位字節(jié)
#define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(xxx) & 255))
#define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(xxx) >> 8))
11,返回一個比X大的最接近的8的倍數(shù)
#define RND8( x ) ((((x) + 7) / 8) * 8)
12,將一個字母轉(zhuǎn)換為大寫
#define UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a'&& (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )
13,判斷字符是不是10進(jìn)值的數(shù)字
#define DECCHK( c ) ((c) >= '0'&& (c) <= '9')
14,判斷字符是不是16進(jìn)值的數(shù)字
#define HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0'&& (c) <= '9') ||\
((c) >= 'A'&& (c) <= 'F') ||\
((c) >= 'a'&& (c) <= 'f') )
15,防止溢出的一個方法
#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1> (val)) ? (val)+1: (val))
16,返回數(shù)組元素的個數(shù)
#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )
17,返回一個無符號數(shù)n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)
#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \
( (dword)(val) & (dword)((mod_by)-1) )
18,對于IO空間映射在存儲空間的結(jié)構(gòu),輸入輸出處理
#define inp(port) (*((volatilebyte*) (port)))
#define inpw(port) (*((volatileword *) (port)))
#define inpdw(port) (*((volatiledword *)(port)))
#define outp(port, val) (*((volatilebyte*) (port)) = ((byte) (val)))
#define outpw(port, val) (*((volatileword *) (port)) = ((word) (val)))
#define outpdw(port, val) (*((volatiledword *) (port)) = ((dword) (val)))
19,使用一些宏跟蹤調(diào)試
A N S I標(biāo)準(zhǔn)說明了五個預(yù)定義的宏名。它們是:
_ LINE _
_ FILE _
_ DATE _
_ TIME _
_ STDC _
可以定義宏,例如:
當(dāng)定義了_DEBUG,輸出數(shù)據(jù)信息和所在文件所在行
#ifdef _DEBUG
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)
#else
#define DEBUGMSG(msg,date)
#endif
20,宏定義防止使用是錯誤
用小括號包含。
例如:#define ADD(a,b) (a+b)
用do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤
例如:
#define DO(a,b) a+b;\
a++;
應(yīng)用時:
if(….)
DO(a,b); //產(chǎn)生錯誤
else
解決方法: 代碼就只會執(zhí)行一次。和直接加花括號有什么區(qū)別呢。哦對,不能隨便在程序中,任意加{},組成代碼塊的。
#define DO(a,b) do{a+b;\
a++;}while(0)

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