C 語言巨集定義 #define 的理解與資料整理

發表於2016-10-26

1. 利用 define 來定義 數值巨集常量

#define 巨集定義是個演技非常高超的替身演員,但也會經常耍大牌的,所以我們用它要慎之又慎。它可以出現在程式碼的任何地方,從本行巨集定義開始,以後的程式碼就就都認識這個巨集了;也可以把任何東西定義成巨集。因為編譯器會在預編譯的時候用真身替換替身,而在我們的程式碼裡面卻又用常常用替身來幫忙。

看例子:

在此後的程式碼中你儘可以使用PI 來代替3.141592654,而且你最好就這麼做。不然的話,如果我要把PI 的精度再提高一些,你是否願意一個一個的去修改這串數呢?你能保證不漏不出錯?而使用PI 的話,我們卻只需要修改一次(這是十分高效的)。

這種情況還不是最要命的,我們再看一個例子:

如果你在程式碼裡不用ERROR_POWEROFF 這個巨集而用-1,尤其在函式返回錯誤程式碼的時候(往往一個開發一個系統需要定義很多錯誤程式碼)。肯怕上帝都無法知道-1 表示的是什麼意思吧。這個-1,我們一般稱為“魔鬼數”,上帝遇到它也會發狂的。所以,我奉勸你程式碼裡一定不要出現“魔鬼數”。(這裡是從程式碼可讀性的角度進行考慮!)

但是我們利用define來定義數值型別的資料,一般只是用來定義  常量 ,如果 要定義一些變數,則可以使用c語言中const這個關鍵字。

我們已經討論了const 這個關鍵字,我們知道const 修飾的資料是有型別的,而define 巨集定義的資料沒有型別。為了安全,我建議你以後在定義一些巨集常數的時候用const代替,編譯器會給const 修飾的只讀變數做型別校驗,減少錯誤的可能。

但一定要注意const修飾的不是常量而是readonly 的變數,const 修飾的只讀變數不能用來作為定義陣列的維數,也不能放在case 關鍵字後面。

2.利用 define 來定義 字串巨集常量

除了定義巨集常數之外,經常還用來定義字串,尤其是路徑

噢,到底哪一個正確呢?如果路徑太長,一行寫下來比較彆扭怎麼辦?用反斜槓接續符 ” 啊:

還沒發現問題?這裡用了4 個反斜槓,到底哪個是接續符?回去看看接續符反斜槓。

反斜槓作為接續符時,在本行其後面不能再有任何字元,空格都不行。所以,只有最後一個反斜槓才是接續符。至於A)和B),那要看你怎麼用了,既然define 巨集只是簡單的替換,那給ENG_PATH_1 加上雙引號不就成了:“ENG_PATH_1”。

但是請注意:有的系統裡規定路徑的要用雙反斜槓“\”,比如(這是正確的版本):

3.用 define 巨集定義 註釋符號

上面對define 的使用都很簡單,再看看下面的例子:

D)和E)都錯誤,為什麼呢?因為註釋先於預處理指令被處理,當這兩行被展開成//…或/*…*/時,註釋已處理完畢,此時再出現//…或/*…*/自然錯誤.(這一條需要對編譯預處理有所理解,才能體會。看來我還得再寫一篇這方面的文章。)

因此,試圖用巨集開始或結束一段註釋是不行的。

4.用define 巨集定義表示式

這些都好理解,下面來點有“技術含量”的,定義一年有多少秒:

這個定義沒錯吧?很遺憾,很有可能錯了,至少不可靠。你有沒有考慮在16 位系統下把這樣一個數賦給整型變數的時候可能會發生溢位?一年有多少秒也不可能是負數吧。

改一下:

又出現一個問題,這裡的括號到底需不需要呢?繼續看一個例子,定義一個巨集函式,求x 的平方:

對不對?試試:假設x 的值為10,SQR (x)被替換後變成10*10。沒有問題。

再試試:假設x 的值是個表示式10+1,SQR (x)被替換後變成10+1*10+1。問題來了,這並不是我想要得到的。怎麼辦?括號括起來不就完了?

最外層的括號最好也別省了,看例子,求兩個數的和:

如果x 的值是個表示式5*3,而程式碼又寫成這樣:SUM (x)* SUM (x)。替換後變成:(5*3)+(5*3)*(5*3)+(5*3)。又錯了!所以最外層的括號最好也別省了。我說過define 是個演技高超的替身演員,但也經常耍大牌。要搞定它其實很簡單,別吝嗇括號就行了。

注意這一點:巨集函式被呼叫時是以實參代換形參。而不是“值傳送”。

5.巨集定義中的空格

另外還有一個問題需要引起注意,看下面例子:

這還是定義的巨集函式SUM(x)嗎?顯然不是。編譯器認為這是定義了一個巨集:SUM,其代表的是(x) (x)+(x)。

為什麼會這樣呢?其關鍵問題還是在於SUM 後面的這個空格。所以在定義巨集的時候一定要注意什麼時候該用空格,什麼時候不該用空格。這個空格僅僅在定義的時候有效,在使用這個巨集函式的時候,空格會被編譯器忽略掉。也就是說,上一節定義好的巨集函式SUM(x)在使用的時候在SUM 和(x)之間留有空格是沒問題的。比如:SUM(3)和SUM (3)的意思是一樣的。

6.#undef

#undef 是用來撤銷巨集定義的,用法如下:

//下面的程式碼就不能用PI 了,它已經被撤銷了巨集定義。

寫好C語言,漂亮的巨集定義很重要,使用巨集定義可以防止出錯,提高可移植性,可讀性,方便性 等等。下面列舉一些成熟軟體中常用得巨集定義:

1,防止一個標頭檔案被重複包含

2,重新定義一些型別,防止由於各種平臺和編譯器的不同,而產生的型別位元組數差異,方便移植。這裡已經不是#define的範疇了。

3,得到指定地址上的一個位元組或字

4,求最大值和最小值

5,得到一個field在結構體(struct)中的偏移量

6,得到一個結構體中field所佔用的位元組數

7,按照LSB格式把兩個位元組轉化為一個Word

8,按照LSB格式把一個Word轉化為兩個位元組

9,得到一個變數的地址(word寬度)

10,得到一個字的高位和低位位元組

11,返回一個比X大的最接近的8的倍數

12,將一個字母轉換為大寫

13,判斷字元是不是10進值的數字

14,判斷字元是不是16進值的數字

15,防止溢位的一個方法

16,返回陣列元素的個數

17,返回一個無符號數n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

18,對於IO空間對映在儲存空間的結構,輸入輸出處理

19,使用一些巨集跟蹤除錯

A N S I標準說明了五個預定義的巨集名。它們是:

可以定義巨集,例如:

當定義了_DEBUG,輸出資料資訊和所在檔案所在行

20,巨集定義防止使用是錯誤

用小括號包含。

例如:

do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤

例如:

應用時:

解決方法: 程式碼就只會執行一次。和直接加花括號有什麼區別呢。哦對,不能隨便在程式中,任意加{},組成程式碼塊的。

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