1、#define的深度認(rèn)識(shí)

1.1 數(shù)值宏常量

宏定義數(shù)值常量相信大家都不陌生，相信很多小伙伴用過(guò)，這里我們就簡(jiǎn)單的提一下，我們前面也講過(guò)，#define 本質(zhì)上是替換，它可以出現(xiàn)在代碼的任何地方，也可以把任何東西都定義成宏，編譯器會(huì)在預(yù)編譯的時(shí)候進(jìn)行替換掉，舉例：

#dfeine PI 3.1415926

這樣在以后的代碼中你就可以用 PI 來(lái)代替 3.1415926 那么這樣做的好處是什么呢？假設(shè)在未來(lái)的某一天，你要提升這個(gè)精度，如果你代碼中出現(xiàn) 3.1415926 過(guò)多的話，你提升精度還得一個(gè)個(gè)修改， 如果使用宏定義的話，你只需要改一次即可。

1.2 字符串宏常量

除了宏定義常量之外，還經(jīng)常用來(lái)定義字符串，特別是路徑：

① #define PATH_1 D:\code\lesson1\test

②#define PATH_1 "D:\code\lesson1\test"

以上哪個(gè)是正確的呢？如果覺(jué)得太長(zhǎng)還可以用續(xù)行符：

③ #define PATH_1 "D:\code\lesson1\\test"

很顯然第一個(gè)肯定是不對(duì)的，字符串需要用 "" 引起來(lái)，第三個(gè)也不對(duì)，第二個(gè)呢？我們?nèi)?shí)踐證明下（以上寫法都不推薦?。?/p>

在Linux平臺(tái)環(huán)境下：

在Windows環(huán)境下：

很顯然他們都有同樣的警告，都是未知轉(zhuǎn)義序列，也無(wú)法正確打印出我們的路徑，在前面我們講到，' \ ' 是轉(zhuǎn)義字符，當(dāng)我們要打印路徑的時(shí)候需要用轉(zhuǎn)義字符 ' \ ' 去還原 ' \ ' 的字面意思，所以這里打印路徑要用 \\ ！

注意：Windows路徑分隔是用 ' \ '，而Linux路徑分隔是用 ' / '，所以如上測(cè)試用例改成 ' / ' 的話是不會(huì)報(bào)警告的。

所以要正確的打印如上用例應(yīng)該這樣寫：

//不使用續(xù)行符
#define PATH_1 "D:\\code\\lesson1\\test"
//使用續(xù)行符
#define PATH_1 "D:\\code\\lesson1\\\test"

1.3 用宏充當(dāng)注釋符號(hào)

因?yàn)?Linux 環(huán)境能直接查看預(yù)處理過(guò)程，便于我們驗(yàn)證，所以我們下邊會(huì)在 Linux 環(huán)境下測(cè)試。

我們先簡(jiǎn)單了解下程序的翻譯過(guò)程：

1. 預(yù)處理-E：頭文件展開(kāi)，去注釋，宏替換，條件編譯...
2. 編譯-S：將預(yù)處理后的C語(yǔ)言翻譯成匯編語(yǔ)言
3. 匯編-c：將匯編語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為可目標(biāo)二進(jìn)制文件( 可被鏈接 )
4. 鏈接：將目標(biāo)二進(jìn)制文件與相關(guān)庫(kù)鏈接，形成可執(zhí)行程序

這里我們來(lái)看一段用宏充當(dāng)注釋符號(hào)的代碼：

#include <stdio.h>
#define BSC //
int main()
{
	BSC printf("hello world\n");
	printf("you can see me!\n");
	return 0;
}

這里我們要探討一個(gè)什么問(wèn)題呢？如果替換成功，則不會(huì)執(zhí)行第一個(gè)函數(shù)，如果替換失敗，則我們會(huì)看到兩行打印：

這究竟是為什么呢？我們可以執(zhí)行：

[lwp@localhost code]$ gcc -E test.c -o test.i

把預(yù)處理后的結(jié)果保留下來(lái)為 test.i 文件，接著我們可以去用 vim 編輯器查看一下它與源文件的區(qū)別在哪，究竟是如何替換的：

通過(guò)上圖我們可以發(fā)現(xiàn)，在預(yù)處理之后的文件中，并沒(méi)有去成功通過(guò)宏替換注釋掉第一個(gè) printf 函數(shù)，由此可見(jiàn)，在預(yù)處理階段，是先執(zhí)行去掉注釋，然后在進(jìn)行宏替換，如上代碼，本質(zhì)是直接定義了一個(gè)空宏，我們特別不推薦這樣寫代碼！(C語(yǔ)言注釋風(fēng)格也一樣不行，感興趣可以下去嘗試下)

1.4 用宏替換多條語(yǔ)句

先看一段代碼：

#include <stdio.h>
#define INIT_VALUE(a, b) a = 0; b = 0;
int main()
{
    int flag = 0;
    scanf("%d", &flag);
    int a = 100;
    int b = 200;
    if (flag)
        INIT_VALUE(a, b);
    else
        printf("%d, %d\n", a, b);
     return 0;
}

我想請(qǐng)問(wèn)，這段代碼有問(wèn)題嗎？應(yīng)該如何改進(jìn)呢？這段代碼明顯是編譯不會(huì)通過(guò)的，但是可以通過(guò)執(zhí)行預(yù)處理指令，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理并沒(méi)有出問(wèn)題，那么，我們可以看一下預(yù)處理之后的結(jié)果與源文件的區(qū)別在哪：

通過(guò)預(yù)處理之后的結(jié)果我們可以看到，宏替換多了一個(gè)分號(hào)。于是有小伙伴就討論出來(lái)如下三種解決方法：

• 去掉宏定義的最后一個(gè)分號(hào)
• 規(guī)范代碼風(fēng)格，給 if 和 else 加上大括號(hào)
• 給宏定義要替換的部分用大括號(hào)括起來(lái)

第一種解決方法肯定是不行的，去掉最后一個(gè)分號(hào)并不能解決問(wèn)題，if else 在沒(méi)有大括號(hào)的情況下后面只能跟一條語(yǔ)句，所以第一條行不通。

第二種解決方案看似不錯(cuò)，但是我們有沒(méi)有想過(guò)，并不是所有人都會(huì)有良好的代碼風(fēng)格，我們作為程序員，寫出的宏應(yīng)該具有健壯性，所以第二條不可取。

第三種解決方案我們看著好像靠譜，但是我們通常寫完一條語(yǔ)句中后面都會(huì)帶上分號(hào)，那可想而知會(huì)出現(xiàn)這種情況：{a = 0, b = 0;}; 大括號(hào)外是不能跟分號(hào)的，所以這個(gè)方法也不可取!

最好的解決方法是什么呢？使用 do while 結(jié)構(gòu)：

#include <stdio.h>#define INIT_VALUE(a, b) do{a = 0; b = 0;}while(0)int main(){ int flag = 0; scanf("%d", &flag); int a = 100; int b = 200; if (flag) INIT_VALUE(a, b); else printf("%d, %d\n", a, b); return 0;}#include <stdio.h>
#define INIT_VALUE(a, b) do{a = 0; b = 0;}while(0)
int main()
{
    int flag = 0;
    scanf("%d", &flag);
    int a = 100;
    int b = 200;
    if (flag)
        INIT_VALUE(a, b);
    else
        printf("%d, %d\n", a, b);
     return 0;
}

循環(huán)會(huì)被看成一條復(fù)合語(yǔ)句，所以 if 不帶大括號(hào)也沒(méi)事(建議帶上)，這樣我們的宏就會(huì)更健壯，也不會(huì)出錯(cuò)，同時(shí)你也可以在中間添加續(xù)行符，讓他們的格式更清晰！同時(shí)我也有個(gè)小建議，宏定義的結(jié)尾最好都不要帶分號(hào)。

結(jié)論： 當(dāng)我們需要宏進(jìn)行多條語(yǔ)句替換的時(shí)候，推薦使用 do-while-zero結(jié)構(gòu)。

1.5 宏定義的使用建議

【建議1】在宏定義體的結(jié)尾省略分號(hào)。

【建議2】函數(shù)宏的調(diào)用不能省略參數(shù)。

【建議3】函數(shù)宏的定義中，每個(gè)參數(shù)都應(yīng)該以小括號(hào)括起來(lái)，避免替換之后出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題。

2、#undef 撤銷宏

2.1 宏的定義位置和有效范圍

第一個(gè)問(wèn)題，宏定義的位置有限制要求嗎？

答案：源文件的任何地方，宏都可以定義，與是否在函數(shù)內(nèi)外無(wú)關(guān)。

第二個(gè)問(wèn)題，宏的有效范圍有多大呢？

#include <stdio.h>                                                                                                                     
void test()
{
     printf("test: %d\n", M);
 }
int main()
{
     test();
 #define M 10
     printf("main: %d\n", M);
     return 0;
 }

這段代碼我們就發(fā)現(xiàn)編譯不通過(guò)了，那么我們來(lái)進(jìn)入預(yù)處理文件來(lái)對(duì)比下源文件：

答案：宏的作用范圍，從定義處開(kāi)始，往后都是有效的！

2.2 宏的取消

這里我們用一個(gè)例子就能很好的證明了：

 #include <stdio.h>                                                                                                                     
  
  #define M 10
  int main()
  {
       printf("%d\n", M);
  #undef M
       printf("undef: %d\n", M);
       return 0;
  } 

我們來(lái)查看如上代碼的預(yù)處理之后的結(jié)果：

結(jié)論：undef 是取消宏的意思，可以用來(lái)限定宏的有效范圍！

2.3 一道筆試題

#include <stdio.h>
int main()
{
#define X 3
#define Y X*2
#undef X
#define X 2
	int z = Y;
	printf("%d\n", z);
	return 0;
}

請(qǐng)問(wèn)小伙伴們，這段代碼打印什么？

這里我就不截圖給大家看了，感興趣的可以自行下去敲一敲，經(jīng)過(guò)Linux平臺(tái)和windows平臺(tái)的測(cè)試，最終打印的都是 4，因?yàn)榫幾g器都是從上到下掃描代碼的，以最近的宏定義為準(zhǔn)。

到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言零基礎(chǔ)徹底掌握預(yù)處理上篇的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言預(yù)處理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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