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C语言中#define定义的标识符和宏实例代码

2024-04-02 19:55

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?1.#define定义标识符

在C语言程序中，有时候会包含#define

#define可以定义标识符

也就是说可以对字符重新定义，实现代替的作用

?语法

#define name stuff

就比如说：

#define MAX 1000（用MAX代替1000）

#define reg register （用reg代替register）

?举个栗子

#include<stdio.h>
#define MAX 100
int main()
{
	printf("%d", MAX);
	return 0;
}

当代码运行的时候

在代码编译的预处理阶段就会把宏替换为文本程序代码

代替的结果如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("%d", 100);
	return 0;
}

?注意：#define定义标识符后面尽量不加上分号，因为如果加上的话，在替换的过程中，分号也会别替换到文本程序中，有时候会导致出现逻辑错误。

?2.#define定义宏

#define规定允许将参数替换到文本中，这样包含参数叫做#define定义宏

宏在程序中，执行的速度更快，因为相对于函数，宏没有函数的调用和返回的开销

语法：
#define SQUARE（x） x*x

这与#define定义宏一样，都是完成替换的，不过#define定义宏后面有一个括号，包含参数

?下面用#define定义宏来实现两个数求最大值

#include<stdio.h>
#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
int main()
{
	int a = 20;
	int b = 10;
	int c = MAX(a,b);
	printf("%d", c);
	return 0;
}

替换后的结果为：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 20;
	int b = 10;
	int c = a>b?a:b;
	printf("%d", c);
	return 0;
}

在#define定义宏的时候，后面的参数尽量带上括号，使每一个参数相对独立

这样可以避免由于操作符的优先级不同，导致最终的逻辑就错了

举个栗子：

#include<stdio.h>
#define sum(x) x*x
int main()
{
	int ret = sum(3 + 3);
	printf("%d", ret);
}

如果不仔细观察的话，可能你认为的结果就是36

这个代码的计算过程为：3+3*3+3，并不是(3+3)*(3+3)

?#define替换的规则

#define定义标识符和宏时，程序会继续如下步骤

1.在定义宏时，先对参数进行检查，如果参数里包含有#define定义的标识符时，首先完成相应的替换

2.替换文本会随后插入到原来文本文件中，对于宏来说，参数名被他们的值所替换

3.最后进行检查，果然还有#define定义的符号，将重复上述的操作

注意：

1.#define参数中可以包含其他由#define定义的标识符，但是#define不能递归

2.如果#define的参数名存在在字符串中，将不会完成替换

?#与## #的用法：

在不确定参数的情况下，可以使用 “#n” ，可以实现不同字符串的插入

效果如下：

#include<stdio.h>
#define PRINT(n) printf("the value of "#n" is %d\n",n);
int main()
{
	int a = 10;
	PRINT(a);
	int b = 20;
	PRINT(b);
    int c= 30;
    PRINT(c);
	return 0;
}

?替换后的效果为：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
    printf("the value of" "a" " is %d\n",a);
	PRINT(a);
	int b = 20;
	PRINT(b);
    printf("the value of " "b" " is %d\n",b);
    int c= 30;
    PRINT(c);
    printf("the value of " "c" " is %d\n",c);
	return 0;
}

##的用法：

#include<stdio.h>
#define CAT(Max,num) Max##nu
int main()
{
	int Maxnum = 100;
	printf("%d", Maxnum);
	return 0;
}

双##的用法可以拼接两个字符串

当然这个前提是拼接后的字符串必须产生一个合法的标识符，否则结果就是未定义的

?宏的缺点

1.如果使用宏过多，宏定义的代码插入到程序中，会大幅度增加程序的长度

2.宏是没法调试的

3.宏与类型无关，导致程序不够严谨

4.宏会带来优先级的问题，容易导致程序的错误

?宏和函数的优缺点

1).在代码长度角度上，因为宏是直接替换所以若宏较长会增加代码长度

2).在执行速度上，宏较函数快，因为函数存在调用/返回时的额外开销

3).在参数求值方面，define定义的宏可能会具有副作用会导致修改变量最后的值，而函数即使调用多次也不会修改变量原来的值

4).在参数类型方面，宏与类型无关，所以宏是可以传参数的而函数不行在C中函数是不可以传类型的

5).在是否可调试方面，宏不可调试，函数可调试宏可以传类型的检测，实现malloc(动态开辟内存的函数)

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MALLOC(COUNT,TYPE)\
    (TYPE *)alloc(COUNT*sizeof(TYPE))
void *alloc(int sz)   //宏可以传类型,函数不可以传类型
{
    void *p=malloc(sz);
    if(p == NULL)
    {
        printf("out of memory\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return p;
}
int main()
{
    int i=0;
    int *p=MALLOC(10,int);
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        *(p+i)=i;
    }
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        printf("%d ",*(p+i));
    }
    free(p);
    system("pause");
    return 0;
}