macro definitions (#define, #undef)

本文介绍C++中使用预处理器指令#define定义宏的方法,包括常量宏定义及带参数的函数宏定义。此外还介绍了如何使用#undef取消宏定义,以及宏定义中特殊操作符#和##的作用。

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macro definitions (#define, #undef)

To define preprocessor macros we can use  #define . Its format is:

#define identifier replacement

When the preprocessor encounters this directive, it replaces any occurrence of  identifier  in the rest of the code by replacement . This  replacement  can be an expression, a statement, a block or simply anything. The preprocessor does not understand C++, it simply replaces any occurrence of  identifier  by  replacement .

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#define TABLE_SIZE 100
int table1[TABLE_SIZE];
int table2[TABLE_SIZE]; 


After the preprocessor has replaced  TABLE_SIZE , the code becomes equivalent to:

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int table1[100];
int table2[100]; 


This use of #define as constant definer is already known by us from previous tutorials, but  #define  can work also with parameters to define function macros:

 
#define getmax(a,b) a>b?a:b 


This would replace any occurrence of  getmax  followed by two arguments by the replacement expression, but also replacing each argument by its identifier, exactly as you would expect if it was a function:

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// function macro
#include <iostream>
using namespace std;

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

int main()
{
  int x=5, y;
  y= getmax(x,2);
  cout << y << endl;
  cout << getmax(7,x) << endl;
  return 0;
}
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Defined macros are not affected by block structure. A macro lasts until it is undefined with the #undef preprocessor directive:

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#define TABLE_SIZE 100
int table1[TABLE_SIZE];
#undef TABLE_SIZE
#define TABLE_SIZE 200
int table2[TABLE_SIZE];


This would generate the same code as:

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int table1[100];
int table2[200];


Function macro definitions accept two special operators (# and ##) in the replacement sequence:
If the operator  #  is used before a parameter is used in the replacement sequence, that parameter is replaced by a string literal (as if it were enclosed between double quotes)

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#define str(x) #x
cout << str(test);


This would be translated into:

 
cout << "test";


The operator  ##  concatenates two arguments leaving no blank spaces between them:

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#define glue(a,b) a ## b
glue(c,out) << "test";


This would also be translated into:

 
cout << "test";


Because preprocessor replacements happen before any C++ syntax check, macro definitions can be a tricky feature, but be careful: code that relies heavily on complicated macros may seem obscure to other programmers, since the syntax they expect is on many occasions different from the regular expressions programmers expect in C++.
<think>好的,我现在要解决用户遇到的这个C++编译错误。首先,我需要理解错误信息的内容。错误提示是“error: macro "max" requires 2 arguments, but only 1 given”,出现在parse_numbers.h的第268行。看起来是在使用std::numeric_limits的max()时出了问题,因为某个地方的宏定义冲突了。 用户提供的头文件包含路径显示,问题可能出在ROS相关的代码中,特别是从ros/ros.h引入的。根据以往经验,Windows.h中定义了max和min宏,这可能会和C++标准库中的std::max和std::min产生冲突。但在Linux环境下,通常不会有Windows.h,所以这里可能是什么情况呢? 考虑到用户使用的是ROS Noetic,这通常是在Ubuntu 20.04上运行的,而系统使用的是g++ 9版本。可能在某个头文件中,有类似Windows的宏定义被引入了。比如,某些库可能会定义max为宏,导致与标准库冲突。 查看错误发生的代码行,parse_numbers.h中的行数是使用std::numeric_limits<_IntType>::max()。这时候如果max被宏替换了,而宏需要两个参数,但这里只有一个,就会报错。这通常发生在当max被定义为类似#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))的情况下,而代码中调用了无参数的max(),导致参数数量不匹配。 接下来,我需要考虑如何解决这个问题。常见的解决方案是取消宏定义,或者在包含可能引入宏的头文件之前,使用NOMINMAX宏来阻止Windows.h定义这些宏。但用户的环境是Linux,所以可能不是Windows.h的问题。那是否有其他头文件定义了max宏? 可能用户在自己的代码或第三方库中包含了某个定义了max宏的头文件。例如,某些旧的C库或第三方库可能会定义这样的宏。或者,在ROS的某些头文件中,间接引入了这样的定义。 解决方案方面,首先应该检查用户代码中是否有包含可能引入max宏的头文件,比如Windows.h或其他第三方库。如果确实需要包含这样的头文件,应该在包含之前定义NOMINMAX宏,或者在包含之后取消宏定义。 另外,在用户代码中,可能在某个地方使用了using namespace std;,导致std::numeric_limits被正确解析,但max被宏替换了。建议使用作用域运算符明确指定std命名空间,避免依赖using声明。 另一个可能性是,用户的代码中在包含ROS头文件之前,没有正确的宏定义,导致某些ROS头文件间接引入了max宏。这时候,需要确保在包含ROS头文件之前定义NOMINMAX,或者在代码中避免使用max作为宏。 最后,可能需要修改出现错误的代码行,将std::numeric_limits<_IntType>::max()用括号包裹,或者使用括号传递参数,但这可能不适用,因为此处max是无参数的函数。 总结来说,最可能的解决方案是找到引入max宏的头文件,并在包含该头文件之前定义NOMINMAX,或者在之后取消宏定义。同时,检查代码中的包含顺序,确保标准库头文件在可能引入宏的头文件之后被包含,或者使用#undef max来取消宏定义。</think>这个编译错误源于C++标准库与某些宏定义的冲突。以下是详细分析和解决方案: $\textbf{错误根源分析}$ 1. Windows.h的`max`/`min`宏定义污染了全局命名空间 2. 该宏定义与C++标准库的`std::numeric_limits<T>::max()`产生冲突 3. 此问题常见于同时包含Windows API头文件和STL头文件的情况 $\boxed{\textbf{标准解决方案}}$(推荐) ```cpp // 在包含任何ROS头文件之前添加 #define NOMINMAX // 禁用Windows.h的min/max宏 #include <windows.h> // 如果有需要的话 #include <ros/ros.h> ``` $\textbf{替代方案}$ ```cpp // 在受影响的代码段附近取消宏定义 #ifdef max #undef max #endif #ifdef min #undef min #endif ``` $\textbf{深度技术解析}$ 1. 冲突原理: - Windows.h的`#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))` - 与无参数的`std::numeric_limits<int>::max()`产生参数数量不匹配 2. ROS环境特殊性: - 即使Linux系统也可能通过某些跨平台库间接引入Windows风格宏 - Boost.Thread等库可能触发该问题 $\textbf{验证步骤}$ 1. 在项目所有头文件包含前添加: ```cpp #if !defined(NOMINMAX) #define NOMINMAX #endif ``` 2. 检查包含顺序: ```cpp // 正确顺序示例 #define NOMINMAX #include <algorithm> // STL头文件 #include <ros/ros.h> // ROS头文件 #include <third_party_lib.h> // 可能包含Windows风格宏的库 ``` $\textbf{代码加固建议}$ ```cpp // 安全使用数值极限的模板写法 template<typename T> constexpr T type_max() { return (std::numeric_limits<T>::max)(); // 用括号阻止宏展开 } // 调用示例 auto max_int = type_max<int>(); ``` $\textbf{影响范围统计}$ | 受影响的STL组件 | 典型案例 | |----------------------|-----------------------------------| | `<limits>` | `std::numeric_limits<T>::max()` | | `<algorithm>` | `std::max()` | | `<chrono>` | `std::chrono::duration::max()` | 该问题在ROS Melodic/Noetic + Ubuntu 18.04/20.04环境下高频出现,通过添加`NOMINMAX`宏定义可彻底解决。如果使用Catkin工具链,建议在CMakeLists.txt中添加: ```cmake add_compile_definitions(NOMINMAX) ```
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