#define 的使用

#define 多数情况下我们是用来定义宏的，但是实际上，#define 作为预处理指令，也可以用来定义标识符，类似于 typedef，但是其本质和 typedef 是不同的。

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目录

一、#define 定义标识符

1、定义和使用

2、#define 定义标识符 和 typedef 定义别名的区别

二、#define 定义宏

1、无参​​​​​​​

2、有参

3、宏和函数的比较

(1) 宏的优点

(2) 宏的缺点

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一、#define 定义标识符

1、定义和使用

#define 的本质是替换，将前者替换为后者，比如如果代码中使用了 reg，在预处理阶段，reg 就会被替换为register。 

#define reg register          //为 register这个关键字，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__ )  

2、#define 定义标识符 和 typedef 定义别名的区别

以下面这个例子为例，p1、p2、p3、p4分别是什么类型？？

#define ptr_t int*
typedef int* ptr_t2;

int main() {
    ptr_t p1, p2;
    ptr_t2 p3, p4;

    return 0;
}

宏的本质是替换，预处理阶段会被替换成如下状态。此时 * 会优先和离自己近的变量名结合，因此p1 是 int* 型指针，而 p2 是普通的 int 型变量。

int* p1, p2;    //int *p1, p2;

但是typedef 是起一个别名，即便是换成了ptr_t2 ，ptr_t2不会替换，而是一种实打实的类型，此时p3、p4都是 int* 型，因此，p3、p4都是int* 型指针。

二、#define 定义宏

根据有无参数列表，宏的定义方式可以分为无参和有参。

1、无参

(1) 定义

无参的声明可以参考下面的例子。宏的本质是替换，所以宏是

#define reg register   // 定义标识符
#define MAX 100        // MAX 是宏的名字，100 是 MAX 对应的值

(2) 使用

#define MAX 100
int main(){
    int a = MAX;    // 预处理阶段，这行代码会变成 int a = 100;
    return 0;
}

注意 ：宏的本质是替换，在预处理阶段，宏的名字会被替换成对应的值，因此在声明宏的时候不能出现分号 ';'，如果出现了分号就变成下面这样

2、有参

有参就涉及到参数传递了，此时需要记住：传递参数的时候，表达式不参与任何运算。宏的本质依然是替换，此时的步骤是：先传参，后替换

(1) 定义

就像函数一样，宏会接收传递给自己的参数，但是本质是不一样的

#define ADD(X,Y) X+Y            // 不推荐，这样做只是方便理解，建议带小括号
//#define ADD(X,Y) ((X) + (Y))    // 推荐

(2) 使用

#define ADD(X,Y) X+Y

int main() {
    int a = ADD(10, 20);    // 就像调用函数一样，会进行参数传递
                            // 但本质是替换，预处理阶段会被替换成
                            // int a = 10 + 20;
    return 0;
}

注意：宏的本质是替换，即便有参数，也是先传递参数，再进行替换

(3) 宏存在参数传递时的注意事项

在定义的时候也提到了，表达式的每个变量建议加上小括号。以下面这个例子为例，本来的目的是求一个数的平方，但是实际上的结果并非如此。

#define SQUARE(X) X*X    // 求平方

int main() {
    int a = 5;
    int b = SQUARE(a + 1);

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

    return 0;
}

 宏存在参数传递的时候，表达式不会参与任何运算，所以这里是直接把 5 + 1 传递给了宏

然后是替换，此时原本的宏就会被替换为

最终得到的结果是 11，为了避免这样的情况，当宏存在表达式的计算时，表达式的每一项建立带上小括号，就像下面这样

#define SQUARE(X) ((X)*(X))    // 求平方

 

3、宏和函数的比较

宏通常被应用于执行简单的运算。函数可以参数传递，宏也可以参数传递，那么两者有什么区别呢？

(1) 宏的优点

a. 程序规模和调用速度

宏在预处理阶段就被处理了，但是函数要先经过编译、汇编等过程生成符号表才能用于后续的调用，而且函数需要有函数名、函数体。如果仅仅只是简单的功能实现，无论是调用速度还是程序规模，宏都是更胜一筹。

比如获取两个数的较大值：

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

b. 宏与类型无关

函数参数必须要声明指定类型，在没有泛型的情况下，不同类型的处理可能需要定义多个函数，但是宏与类型无关，以比较大小为例，如果只是整型家族的比较，使用宏就足矣。

(2) 宏的缺点

宏的缺点也比较直接明了：

• 程序长度不建议太长
• 宏无法调试
• 由于与类型无关，使用时不够严谨
• 存在运算符优先级问题（在介绍有参声明的时候提到了）​​​​​​​