前言

本篇内容详细得解答了#define的语法的使用及多种种运用形式及场景，请务必看到结尾这将给你对#define有更广阔的认知而不是只局限于只是定义个常量

#define

1.#define定义标识符

语法：
#define name stuff

举个例子

#define MAX 1000
#define reg register                        //为关键字创建一个简短的名字
#define do_forever for(;;)                //用更形象的符号来替换一种实现
#define CASE break;case              //在写case语句的时候自动把 break写上

// 如果定义的 stuff过长，可以分成几行写，除了最后一行外，每行的后面都加一个反斜杠(续行符)。
#define DEBUG_PRINT printf("file:%s\tline:%d\t \
date:%s\ttime:%s\n" ,\
__FILE__,__LINE__ , \
__DATE__,__TIME__ )

以#define CASE break;case为例

#define CASE break;case
int main()
{int i = 2;switch (i){case 1:printf("成功1");CASE 2 :printf("成功");CASE 3:printf("成功3");CASE 4:printf("成功4");default:printf("失败");break;}
}

如果你运行了上述代码是会成功运行并打印出成功在控制台显示，毫无疑问代码正常运行了

因为#define定义的标识符CASE其实是后面break;case的简写，在预编译时期被定义的标识符CASE被替换为break;case

提问

在define定义标识符的时候，要不要在最后加上; ?

突然的问题不知道你有没有被问倒呢？

你自己在脑中是否有想过这问题，而进行过敲代码去验证呢？

这时你心中会不会有疑惑，产生想去验证的冲动，但不管你是的想法如何

你的疑惑接下都将得到解决

关于要不要在#define定义时末尾加；

答案：建议不要加上; ,这样容易导致问题。

#define M 1000;
int main()
{int a = 0;int b = 0;if (a > 0)b = M;elseb = 0;
}

看上面的代码不知道你是否改变了你的想法，还或是更加坚定了你的想法

如果你认为上面的代码会报错，那么恭喜你，你的想法是对的

看到代码报错后的提示（应输入一个语句），else为什么会出现这样奇怪的错误呢？

其实是应为找不到与之匹配的if语句，可是明明if后面看起来没什么问题

要想清楚是什么原因要明白两点：

1.if后面只能跟一条语句（可能会有人说为什么if后面不带{}呢，记住本题是为证明不带；的必要性，防止在某些情况造成不必要的错误）

2.#define 定义的标识符 M代表的是1000；(分号也包含在内)

在预编译时M被替换 b=M; ---> b=1000;; 可以发现有两个分号，代表有两条语句，只不过后面的语句没有内容为空，为空语句，空语句也为语句只不过不执行操作罢了

看了上文的解释不知你有没有注意到预编译这三个字，在预编译(预处理)时期#define定义宏完成替换,就是为编译做的预备工作的阶段,由于这与本篇内容相关不大，就不进一步作过多的阐述，如果你想对编译的过程感兴趣可自行百度

2.#define 定义宏

#define 机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义宏（define macro）

下面是宏的申明方式：
#define name( parament-list ) stuff
其中的parament-list 是一个由逗号隔开的符号表，它们可能出现在stuff中。

注意：
参数列表的左括号必须与name紧邻。
如果两者之间有任何空白存在，参数列表就会被解释为stuff的一部分。

举个栗子

#define SQUARE( x ) x * x

int main()

{

int a=SQUARE(3);

return 0;

}

#define SQUARE( x ) x * x

这个宏接收一个参数x .
如果在上述声明之后，你把

SQUARE(3)

置于程序中，预处理器就会用下面这个表达式替换上面的表达式：

5*5

也就

int a=5*5;

提问

#define SQUARE( x ) x * x

上面宏定义是否完美？或者说是否正确呢？

可能有人认为没什么问题啊5*5不是对了吗？这能有什么问题，当然在没有检验之前，说什么都可以接下来请和我一起检验下吧！

还是刚才的代码我们稍微改动下

#define SQUARE( x ) x * x

int main()

{

int a=3;

int b=SQUARE(a+1);

prinf("%d",b);

return 0;

}

你认为上代码的结果是多少，按我们正常的思路来看不就是a+1的值当参数嘛a+1=4,b=SQUARE(4);

在预处理器下SQUARE(4) 被替换为4*4

b=4*4;结果为16

这个想法乍一看似乎没毛病，但实际上就相差甚远了

事实上它将打印7

为什么呢？

我首先要搞清楚#define的机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义宏（define macro）

也就说参数要原封不动的替换过去，而不是先在里面进行运算再传值过去

故实际为b=3+1*3+1,b=7

通过上面的反思，我们想到了下面的方式定义宏

#define SQUARE( x ) (x)*(x)

这样预处理之后就产生了预期的效果：

int b=3+1*3+1;

定义中我们使用了括号，想避免之前的问题，但是这个宏可能会出现新的错误。

例如： int b=10*SQUARE(a+1);

这会打印什么呢？看上去，好像打印70，但事实上打印的是34.

我们发现替换之后：

int b=10*3+1*3+1;

乘法运算先于宏定义的加法，所以出现了b=34

这个问题的，解决办法是在宏定义表达式两边加上一对括号就可以了。

#define SQUARE( x ) ( (x)*(x) )

注意

所以用于对数值表达式进行求值的宏定义都应该用这种方式加上括号，避免在使用宏时由于参数中的操作符或邻近操作符之间不可预料的相互作用。

3. #define 替换规则

在程序中扩展#define定义符号和宏时，需要涉及几个步骤。
1. 在调用宏时，首先对参数进行检查，看看是否包含任何由#define定义的符号。如果是，它们首先被替换。

例如：
#define M 3
#define ADD(X) ((X) * (X))
…
int ret = ADD(12 , M);
…
就是首先对ADD参数进行检查，然后将M替换成100。

2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置。对于宏，参数名被他们的值替换。也就是说这一步将源代码用宏简单机械的替换
3. 最后，再次对结果文件进行扫描，看看它是否包含任何由#define定义的符号。如果是，就重复上述处理过程。

注意：
1. 宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的变量。但是对于宏，不能出现递归。
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候，字符串常量的内容并不被搜索。

例如：
#define M 100
printf("M = %d",M);
printf函数中“”之间的那个字符串中的M是不会被搜索替换的。

4.#和##

看到#和##你可能会有些好奇它们会有什么用处

不用着急让我们先看看下面的例子

首先我们看看这样的代码：

int main()
{char* p = "hello ""bit\n";printf("hello"" bit\n");printf("%s", p);
}

这里输出的是不是
hello bit ？

答案是确定的：是。

我们发现字符串是有自动连接的特点的。

1. 那我们是不是可以写这样的代码？：

#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value is "FORMAT"\n", VALUE)
int main()
{
PRINT("%d",5)
}

这里只有当字符串作为宏参数的时候才可以把字符串放在字符串中。
1. 另外一个技巧是：
使用# ，把一个宏参数变成对应的字符串。
比如：

#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value of " #VALUE "is "FORMAT "\n", VALUE)
int main()
{
int i = 10;
PRINT("%d", i + 3);//产生了什么效果？
}

代码中的#VALUE 会预处理器处理为：
"VALUE" .
最终的输出的结果应该是：

the value of i+3 is 13

2.观察下有什么不同与上面代码

#define PRINT(FORMAT, VALUE)\
printf("the value of " #VALUE "is "#FORMAT "\n", VALUE);
int main()
{
int i = 10;
PRINT(%d, i + 3);//产生了什么效果？
}

可以看出%d 和"%d"都可以作为参数，不过在定义时注意有无#

## 的作用

##可以把位于它两边的符号合成一个符号。
它允许宏定义从分离的文本片段创建标识符

意思就是：

#define CAT(X,Y) X##Y
int main()
{
int class101 = 100;
printf("%d\n", CAT(class, 101));//由class 101两个字符合成了class101
}

也就是下面的意思：

printf("%d\n",class101);

注：
这样的连接必须产生一个合法的标识符。否则其结果就是未定义的。

5. 带副作用的宏参数

当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候，如果参数带有副作用，那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险，导致不可预测的后果。副作用就是表达式求值的时候出现的永久性效果。

例如：

#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
int main()
{
   int a = 5;
   int b = 8;
   int max = MAX(a++, b++);
   printf("%d",max);
}

按我们思维max=8才对

int max = MAX(a++, b++);

这里我们得知道预处理器处理之后的结果是什么：

int max = ((a++) > (b++) ? (a++) : (b++));

但实际max=9,b++经历两次

6. 宏和函数对比

宏通常被应用于执行简单的运算。比如在两个数中找出较大的一个。

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

提问

那为什么不用函数来完成这个任务？

原因有二：
1. 用于调用函数和从函数返回的代码可能比实际执行这个小型计算工作所需要的时间更多。所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。
2. 更为重要的是函数的参数必须声明为特定的类型。所以函数只能在类型合适的表达式上使用。反之这个宏怎可以适用于整形、长整型、浮点型等可以用于>来比较的类型。宏是类型无关的。

当然和宏相比函数也有劣势的地方：
1. 每次使用宏的时候，一份宏定义的代码将插入到程序中。除非宏比较短，否则可能大幅度增加程序的长度。
2. 宏是没法调试的。
3. 宏由于类型无关，也就不够严谨。
4. 宏可能会带来运算符优先级的问题，导致程容易出现错。

宏有时候可以做函数做不到的事情。比如：宏的参数可以出现类型，但是函数做不到。

例如：

#define MALLOC(num, type)\
(type *)malloc(num * sizeof(type))
//使用
MALLOC(10, int);//类型作为参数
//预处理器替换之后：
(int *)malloc(10 * sizeof(int));

7.宏和函数的一个对比

命名约定
一般来讲函数和宏的使用语法很相似。所以语言本身没法帮我们区分二者。
那我们平时的一个习惯是：

宏名全部大写
函数名不要全部大写

#undef

这条指令用于移除一个宏定义。

#undef NAME
//如果现存的一个名字需要被重新定义，那么它的旧名字首先要被移除。

举个栗子

#define MAX 100
int main()
{
int max = MAX;
#undef MAX
printf("%d",MAX);
}

由于MAX被#undef移除，当再用MAX时显示未定义：

下图所示

结尾

恭喜你能看到这里，我想你对#define的理解应该有了一定的深度，若对你觉得博主写的不错的话，请不要吝啬你三连，这是对我最大的鼓励支持，谢谢

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