#define 叫做宏定义命令,它也是C语言预处理命令的一种。所谓宏定义,就是用一个标识符来表示一个字符串,如果在后面的代码中出现了该标识符,那么就全部替换成指定的字符串。
我们先通过一个例子来看一下 #define 的用法:
- #include <stdio.h>
- #define N 100
- int main(){
- int sum = 20 + N;
- printf("%d\n", sum);
- return 0;
- }
运行结果: 120 注意第 6 行代码int sum = 20 + N
,N
被100
代替了。 #define N 100
就是宏定义,N
为宏名,100
是宏的内容(宏所表示的字符串)。在预处理阶段,对程序中所有出现的“宏名”,预处理器都会用宏定义中的字符串去代换,这称为“宏替换”或“宏展开”。 宏定义是由源程序中的宏定义命令#define
完成的,宏替换是由预处理程序完成的。 宏定义的一般形式为:
#define 宏名 字符串
#
表示这是一条预处理命令,所有的预处理命令都以 # 开头。宏名
是标识符的一种,命名规则和变量相同。字符串
可以是数字、表达式、if 语句、函数等。
这里所说的字符串是一般意义上的字符序列,不要和C语言中的字符串等同,它不需要双引号。
程序中反复使用的表达式就可以使用宏定义,例如:
#define M (n*n+3*n)
它的作用是指定标识符M
来表示(y*y+3*y)
这个表达式。在编写代码时,所有出现 (y*y+3*y) 的地方都可以用 M 来表示,而对源程序编译时,将先由预处理程序进行宏代替,即用 (y*y+3*y) 去替换所有的宏名 M,然后再进行编译。
将上面的例子补充完整:
- #include <stdio.h>
- #define M (n*n+3*n)
- int main(){
- int sum, n;
- printf("Input a number: ");
- scanf("%d", &n);
- sum = 3*M+4*M+5*M;
- printf("sum=%d\n", sum);
- return 0;
- }
运行结果: Input a number: 10↙ sum=1560 程序的开头首先定义了一个宏 M,它表示 (n*n+3*n) 这个表达式。在 9 行代码中使用了宏 M,预处理程序将它展开为下面的语句:
sum=3*(n*n+3*n)+4*(n*n+3*n)+5*(n*n+3*n);
需要注意的是,在宏定义中表达式(n*n+3*n)
两边的括号不能少,否则在宏展开以后可能会产生歧义。下面是一个反面的例子:
#difine M n*n+3*n
在宏展开后将得到下述语句:
s=3*n*n+3*n+4*n*n+3*n+5*n*n+3*n;
这相当于:
这显然是不正确的。所以进行宏定义时要注意,应该保证在宏替换之后不发生歧义。
对 #define 用法的几点说明
1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,这只是一种简单粗暴的替换。字符串中可以含任何字符,它可以是常数、表达式、if 语句、函数等,预处理程序对它不作任何检查,如有错误,只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。
2) 宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起替换。
3) 宏定义必须写在函数之外,其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef
命令。例如:
- #define PI 3.14159
- int main(){
- // Code
- return 0;
- }
- #undef PI
- void func(){
- // Code
- }
表示 PI 只在 main() 函数中有效,在 func() 中无效。 4) 代码中的宏名如果被引号包围,那么预处理程序不对其作宏代替,例如:
- #include <stdio.h>
- #define OK 100
- int main(){
- printf("OK\n");
- return 0;
- }
运行结果: OK 该例中定义宏名 OK 表示 100,但在 printf 语句中 OK 被引号括起来,因此不作宏替换,而作为字符串处理。