孔乙己学C语言（4）

最新推荐文章于 2022-05-10 19:46:00 发布

lihuafeng1999

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文章标签：语言 c 编译器 float join 汇编

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1.3.2宏定义

我们经常不会用名字去称呼自己比较亲近的人，我就经常管一些在企业里工作的同学叫唐总，张总之类的，虽然他们离这个称号还有很长的路要走。在C语言中其实也同样存在这样一个用法，那就是#define，作为出场率很高的预处理语句，关于它的考察题目也是常见的。对于初学者来说，最容易写出来的一厢情愿的代码莫过于#define N(x) x+100和#define ToString(a) "a" 了。

问题描述：

通常我们在编写C语言程序时，允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”。而这种标识符我们称为“宏名”。比如下面语句就是一个合法的宏：

#define PI 3.1415926

在C编译器对程序进行预处理的时候，就会将将程序中出现的PI全部替换成为3.1415926。使用宏最直接的好处就是可以程序更简洁，而且如果使用的PI需要改变的时候，不需要一个个去修改，直接修改宏就可以了。以下面这个程序为例：

/*example1_3_5.c*/

#include<stdio.h>

#define PI 3.1415926

int main(void)

{

float Radius,Area;

scanf("%f",&Radius); /*输入半径的值*/

Area=PI*Radius*Radius;

printf("%f\n",Area); /*输出圆的面积*/

return 0;

}

如果上面程序中的PI精度不要求这么高的话，只需要把这条语句改为#define PI 3.14就可以了。尤其是在编写大型程序的时候，这样使用便于程序的维护和修改。

实例分析：

#define的另一种用法，就是用宏定义来代替一个表达式，这个表达式可以有参数，也可以没有参数。通常一个实现很简单功能的函数，往往写成一个宏定义会更节省系统的开销。

带参宏定义的一般形式为：#define 宏名(形参表) 字符串

使用宏的好处就是可以提高程序运行的效率，但这是对函数调用时而言，比如：

/*example1_3_6.c*/

#include "stdafx.h"

#include<stdio.h>

#define PI 3.1415926

float ComputeArea(float x){

return PI*x*x;

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

float Radius,Area;

scanf("%f",&Radius);

Area= ComputeArea(Radius);

printf("%f\n",Area);

return 0;

}

/*example1_3_7.c*/

#include "stdafx.h"

#include<stdio.h>

#define PI 3.1415926

#define ComputeArea( x) (PI*x*x)

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

float Radius,Area;

scanf("%f",&Radius);

Area= ComputeArea(Radius);

printf("%f\n",Area);

return 0;

}

example1_3_6.c和example1_3_7.c相比，一个采用了函数的写法，另一个采用了宏定义的方式。这两种方法看起来都很容易阅读，但是区别是否很大呢

/*example1_3_6.c*/

float ComputeArea(float x){

004113A0 push ebp

004113A1 mov ebp,esp

004113A3 sub esp,0C4h

004113A9 push ebx

004113AA push esi

004113AB push edi

004113AC lea edi,[ebp-0C4h]

004113B2 mov ecx,31h

004113B7 mov eax,0CCCCCCCCh

004113BC rep stos dword ptr es:[edi]

return PI*x*x;

004113BE fld dword ptr [x]

004113C1 fmul qword ptr [ __real@400921fb4d12d84a (415740h)]

004113C7 fmul dword ptr [x]

004113CA fstp dword ptr [ebp-0C4h]

004113D0 fld dword ptr [ebp-0C4h]

}

004113D6 pop edi

004113D7 pop esi

004113D8 pop ebx

004113D9 mov esp,ebp

004113DB pop ebp

004113DC ret

Area= ComputeArea(Radius);

00411429 push ecx

0041142A fld dword ptr [Radius]

0041142D fstp dword ptr [esp]

00411430 call ComputeArea (4111B8h)

00411435 add esp,4

00411438 fstp dword ptr [Area]

/*example1_3_7.c*/

/*由于采用了宏定义的写法，因此避免了函数调用时使用的大量资源，两个程序相对比可以发现，采用函数的方式比宏定义的方式多产生了20多条语句*/

Area= ComputeArea(Radius);

004113C9 fld dword ptr [Radius]

004113CC fmul qword ptr [ __real@400921fb4d12d84a (415740h)]

004113D2 fmul dword ptr [Radius]

004113D5 fstp dword ptr [Area]

example1_3_6.c将圆面积的计算公式采用函数的方法，这样使得程序看起来容易阅读，但是这样的程序加大了系统的开销，在函数调用时要消耗一部分系统资源，如果函数完成的功能很复杂，那么这段开销可以忽略不计。但如果像上文这样简单的功能，如果使用函数的话，就有些得不偿失了。这样的话，如果既想程序模块分明，又想减少程序开销的话，就可以选择example1_3_7.c的这种写法：

深入剖析：

现在来看几个常见的#define问题

第一个常见问题，如果做出这个定义，系统是否会接受

#define printf “hello world”吗？

这里先不要去管宏名是否大写了，大写只是建议并不是规定！小写的宏名同样可以通过编译器的检查。

这个定义是有问题的，但是确实是可以通过编译的。在系统的预处理阶段结束以后，C编译器可以将所有出现的printf都替换为hello world，也就是说宏名是可以用系统的保留字的。但是通常我们不要这样去做。

第二个常见问题，当我们按照下面定义以后

#define PI 3.1415926以后

程序中出现了：

Int CPI；

这里面的变量名CPI也包含有PI，那么该语句会不会被替换为

Int C3.1415926呢？