c语言中的define用法

作为代码中,第一个看到的,极有可能就是define这个东西,称为宏!(define是可以出现在任何地方的,但是我们一般把这个写到最开始)然而,很多时候,初学者有时候可能看不懂她,因此,我的c语言学习的第一篇就写这个啦。

define基本用法,简单定义

最浅显的,define能用一个有含义的字符来替代一些数字,比如

#define PI 3.141592654

这样,假如以后要计算圆的周长或者面积,就可以用PI这个字符而不用写3.141592654啦。

比如

#define PI 3.141592654
#include "stdio.h"
int main(){
    int r = 3;
    float s;
    s = PI*r*r;
    printf("%f",s);
}

带参数的define

事实上,你可以用define定义很多东西,比如

#define IF(x) if(x){
#define ENDIF }
#include "stdio.h"
int main(){
    IF(1)
        printf("%d",1);
    ENDIF
}

为什么可以这样定义?实际上define的作用仅仅是字符替换而已,所以只要不引起语法错误,没有什么事不可以替换的。为什么会这样?看看下面的

define是怎样工作的

来看看define是怎样工作的,先让我们把上面的有PI的代码保存为test.c,假设你已经安装了gcc,那么执行gcc的预处理命令

gcc -E test.c

你会看到一堆代码,如下

# 1 "<command line>"
# 1 "test.c"
......
......
# 3 "test.c" 2
int main(){
    int r = 3;
    float s;
    s = 3.141592654*r*r;
    printf("%f",s);
}

看到没,PI在预处理之后就不见了,直接变成了3.141592654

再看看上面的带参数的宏定义的那段代码

# 1 "<command line>"
# 1 "test.c"
......
......
# 4 "test.c" 2
int main(){
    if(1){
        printf("%d",1);
    }
}

是不是印证了上面所说的,define实际上只是一个替换的功能而已呢!当然,预处理过程式会做检查的,因此就可以利用这些检查来干一些有意思的事情,这个也是我第一次看这种代码完全看不明白这段代码是什么意思,比如这段

#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
......
......
#endif

上面并没有显示的替换啊,这是什么意思!实际上是防止头文件被重复包含啦!仅此而已。

define里面的一些“坑”

define很好用,但是由于仅仅作为替换的她,是有很多坑的。

1.define后面的一些空格

#define SUM (a+b) (a+b)
#define SUM(a+b) (a+b)

define是以第二个空格为分割的,所以第一个其实是错误的。代码中的SUM(1+1) 会被替换为(a+b) (a+b)(1+1)

2.运算符优先级问题

如下代码

#define SUM(x,y) x+y
#include "stdio.h"
int main(){
    int a = SUM(2,2)*10;
    printf("%d",a);
    return 0;
}

我们预期的结果肯定是40了,SUM(2,2)为4,乘上10就是40了,但是结果呢,并不是40,而是22,原因是,经过预处理之后,代码实际上变成了这样

int main(){
    int a = 2 +2*10;
    printf("%d",a);
    return 0;
}

所以,以后define里面含有运算的时候,一定要加括号!一定要加括号!一定要加括号!

扩展阅读

写好C语言,漂亮的宏定义很重要,使用宏定义可以防止出错,提高可移植性,可读性,方便性 等等。下面列举一些成熟软件中常用得宏定义:

1,防止一个头文件被重复包含

#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
//头文件内容
#endif

2,得到指定地址上的一个字节或字 

#define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) )
 #define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )

3,求最大值和最小值 

#define MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )
 #define MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )

4,得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

#define FPOS( type, field ) \
 /*lint -e545 */ ( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */

5,得到一个结构体中field所占用的字节数

#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )

6,按照LSB格式把两个字节转化为一个Word

#define FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )

7,按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

#define FLOPW( ray, val ) \
 (ray)[0] = ((val) / 256); \
 (ray)[1] = ((val) & 0xFF)

8,得到一个变量的地址(word宽度)

#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) &(var) )
 #define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) &(var) )

9,得到一个字的高位和低位字节

#define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(xxx) & 255))
 #define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(xxx) >> 8))

10,返回一个比X大的最接近的8的倍数

#define RND8( x ) ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

11,将一个字母转换为大写

#define UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )

12,判断字符是不是10进值的数字

#define DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')

13,判断字符是不是16进值的数字

#define HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\
 ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\
 ((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

14,防止溢出的一个方法

#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

15,返回数组元素的个数

#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )

16,返回一个无符号数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) )

17,对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理

#define inp(port) (*((volatile byte *) (port)))
 #define inpw(port) (*((volatile word *) (port)))
 #define inpdw(port) (*((volatile dword *)(port)))
 #define outp(port, val) (*((volatile byte *) (port)) = ((byte) (val)))
 #define outpw(port, val) (*((volatile word *) (port)) = ((word) (val)))
 #define outpdw(port, val) (*((volatile dword *) (port)) = ((dword) (val)))

18,使用一些宏跟踪调试
A N S I标准说明了五个预定义的宏名。它们是:

_ L I N E _
 _ F I L E _
 _ D A T E _
 _ T I M E _
 _ S T D C _

如果编译不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序

也许还提供其它预定义的宏名。

_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有关# l i n e的部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。

_ D AT E _宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。

源代码翻译到目标代码的时间作为串包含在_ T I M E _中。串形式为时:分:秒。

如果实现是标准的,则宏_ S T D C _含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是 非标准的。

可以定义宏,例如:

当定义了_DEBUG,输出数据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

19,宏定义防止使用是错误

1.用小括号包含。

例如:#define ADD(a,b) (a+b)

2.用do{}while(0)语句包含多语句防止错误

例如(错误的):

#define DO(a,b) a+b;\
a++;

应用时:

if(…)
DO(a,b); //产生错误
else

解决方法:

#define DO(a,b) do{a+b;\
a++;}while(0)
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