C语言学习笔记九（宏定义）-优快云博客

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1.预处理的概念

预处理的编译就是对C语言的源程序进行编译前，有“编译预处理程序”对预处理命令进行处理的过程。

C语言提供了多种预处理功能，如宏定义、文件包含、条件编译等。

2. 宏定义的基本概念

宏定义是C语言预处理指令之一，使用#define指令实现，用于在编译前进行文本替换。

基本语法

#define 宏名 替换文本

示例

#define PI 3.1415926
#define MAX_SIZE 100

3. 宏定义的分类

3.1 无参宏（对象式宏）

#define BUFFER_SIZE 1024
#define VERSION "1.0.0"

3.2 带参宏（函数式宏）

#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define SQUARE(x) ((x) * (x))

4. 宏定义的特点

预处理阶段替换：在编译前进行文本替换
无类型检查：宏只是简单的文本替换
不分配内存：宏定义不占用内存空间
作用域从定义处到文件结束（可用#undef取消定义）

5. 带参宏的注意事项

5.1 参数括号

为避免运算符优先级问题，参数和整个表达式都应加括号：

// 错误的示例
#define SQUARE(x) x * x
// 正确的示例
#define SQUARE(x) ((x) * (x))

5.2 避免副作用

宏参数可能被多次求值，导致副作用：

#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
int x = 1, y = 2;
int z = MAX(x++, y++); // 可能导致x或y被多次递增

5.3 多行宏定义

使用反斜杠\实现多行宏：

#define SWAP(a, b) do { \
    typeof(a) temp = a; \
    a = b;              \
    b = temp;           \
} while(0)

6. 特殊宏运算符

6.1 字符串化运算符`#`

将宏参数转换为字符串：

#define STR(x) #x
printf("%s", STR(hello)); // 输出 "hello"

6.2 连接运算符`##`

连接两个标记：

#define CONCAT(a, b) a##b
int xy = 10;
printf("%d", CONCAT(x, y)); // 输出 xy的值 10

7. 预定义宏

C语言提供了一些预定义宏：

__LINE__    // 当前行号
__FILE__    // 当前文件名
__DATE__    // 编译日期
__TIME__    // 编译时间
__STDC__    // 是否遵循ANSI C标准
__func__    // 当前函数名(C99)

8. 宏与函数的比较

特性	宏	函数
执行时机	预处理阶段	运行时
类型检查	无	有
开销	代码膨胀	调用开销
调试	难以调试	易于调试
参数求值	可能多次求值	只求值一次
适用场景	简单操作、常量定义等	复杂逻辑、重用代码等

9. 宏的常见用途

定义常量
条件编译
简化复杂表达式
泛型编程（通过宏模拟）
调试信息输出
平台特定代码处理

10. 最佳实践

宏名全部大写以区分变量和函数
带参宏的每个参数和整体表达式都要加括号
避免使用会产生副作用的参数
复杂逻辑优先考虑使用函数而非宏
适当使用do {...} while(0)包裹多语句宏
及时使用#undef取消不再需要的宏定义