C語言詳細分析宏定義與預處理命令的應用

更新時間：2022年07月02日 10:44:03 作者：剛入門的小仙女

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,這只是一種簡單的替換。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(fā)現

宏定義與預處理命令

預處理階段：處理宏定義與預處理命令；
編譯期：檢查代碼，分析語法、語義等，最后生成.o或.obj文件；
鏈接期：鏈接所有的.o或.obj文件，生成可執(zhí)行文件。

預處理命令 - 宏定義

定義符號常量

#define PI 3.1415926
#define MAX_N 10000

定義傻瓜表達式

#define MAX(a, b) (a) > (b) ? (a) : (b)
#define S(a, b) a * b

定義代碼段

\ 為連接符

#define P(a) { \
	printf("%d\n", a); \
}

預定義的宏

常見的預定義的宏

宏	說明
__ DATE__	日期：Mmm dd yyyy
__ TIME__	時間：hh:mm:ss
__ LINE__	行號
__ FILE__	文件名
__ func__	函數名/非標準
__ FUNC__	函數名/非標準
__ PRETTY_FUNCTION__	更詳細的函數信息/非標準

示例：

#include<stdio.h>
int main(){
	//首次編譯的時間
	//[Jun 10 2022 09:46:48]
	printf("[%s %s]\n", __DATE__, __TIME__);
	//代碼行號：文件名：函數名
	//[6 : E:\2023考研\(zhòng)專業(yè)課\C語言\define.cpp : main]
	printf("[%d : %s : %s]\n", __LINE__, __FILE__, __func__);
	return 0;
}

函數 VS 宏定義

作用時期：函數作用在編譯期，宏定義作用在預編譯期；

使用：函數需要利用額外的棧，因此需要額外的時間開銷，相比宏定義更加節(jié)約時間但會浪費更多空間；

預處理命令 - 條件式編譯

函數	說明
#ifdef DEBUG	是否定義了BEBUG宏
#ifndef DEBUG	是否沒定義DEBUG宏
#if MAX_N == 5	宏 MAX_N 是否等于5
elif MAX_N == 4	否則宏MAX_N是否等于4
#else
#endif

示例：

#include<stdio.h>
//定義DEBUG宏
#define DEBUG 
//判斷是否定義了DEBUG宏
#ifdef DEBUG
#define MAX_N 1000
#else
#define MAX_N 100
#endif 
int main(){
	int arr[MAX_N + 5] = {0};
	//如果沒定義了DEBUG宏 則結果為 420 個字節(jié) 
	//如果定義了DEBUG宏，則結果為 4020 個字節(jié) 
	printf("sizeof(arr) = %lu \n", sizeof(arr)); 
	return 0;
}

示例

沒有BUG的MAX宏

#define MAX(a, b)({\
	__typeof(a) _a = a;\
	__typeof(b) _b = b;\
	_a > _b ? _a:_b;\
})

打印LOG的函數，輸出所在函數及行號等信息

#include<stdio.h>
//打開log宏
#define DEBUG
//條件式編譯
//變參宏
//args加##后表連接 此時args可為空 
#ifdef DEBUG
#define log(format, args...){\
	printf("[%s : %s : %d] ", __FILE__, __func__, __LINE__);\
	printf(format, ##args);\
	printf("\n");\
}
#else
#define log(format, args...)
#endif
int main(){
	int a = 123, b = 13;
	//[E:\2023考研\(zhòng)專業(yè)課\C語言\log.cpp : main : 12] a = 123, b = 13
	log("a = %d, b = %d", a, b);
	//[E:\2023考研\(zhòng)專業(yè)課\C語言\log.cpp : main : 13] hello
	log("hello");
	return 0;
}

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