宏定義\字符串 多行書寫時換行
構建較長的字符串是續行的常見用途, 還有一個作用是定義跨行的宏。
如果我們不使用反斜槓,當我們試圖初始化一個跨多行的字符串是,c語言編譯器就會發出警告。如下面的語句所示:
char letters[] = {"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"};
但是我們在行尾使用反斜槓, 那麼就可以吧字符串常量跨行書寫, 如下所示:
char letters[] = {"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"}; 從續行的開始輸入字符串,可以避免在整個字符串中加入多於的空格。綜上所述,上面的語句定義了一個字符數組letters,
並將其初始化爲如下的初值:"abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
c語言中還有一種拆分字符串的方法,那就是將其寫個多個相鄰的字符串。這些字符串之間用0個或者多個空白、製作符以及換行符隔開。c語言編譯器會自動將這些字符串連接起來。因此,下面的表達式:"one" "two" "three" 實際上相當於 "onetwothree".因此前面跨行的初始化語句也可以用下面的形式完成:
char letters[] = {"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"}下面給出一個例子,下面的三條printf語句實際上都只接受了參數,printf("Programing in c is fun\n"); //Programing in c is funprintf("Programming in c" " is fun\n"); // Programing in c is funprintf("Programming" " in c" " is fun"\n);//Programing in c is fun////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////宏定義有無參數宏定義和帶參數宏定義兩種。
無參數的宏定義的一般形式爲
# define 標識符 字符序列
其中# define之後的標識符稱爲宏定義名(簡稱宏名),要求宏名與字符序列之間用空格符分隔。這種宏定義要求編譯預處理程序將源程序中隨後所有的定名的出現(註釋與字符串常量中的除外)均用字符序列替換之。前面經常使用的定義符號常量是宏定義的最簡單應用。如有:
# define TRUE 1
# define FALSE 0
則在定義它們的源程序文件中,凡定義之後出現的單詞TRUE將用1替代之;出現單詞FALSE將用0替代之。
在宏定義的#之前可以有若干個空格、製表符,但不允許有其它字符。宏定義在源程序中單獨另起一行,換行符是宏定義的結束標誌。如果一個宏定義太長,一行不夠時,可採用續行的方法。續行是在鍵人回車符之前先鍵入符號""。注意回車要緊接在符號""之後,中間不能插入其它符號。 、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 宏定義說明宏定義有無參數宏定義和帶參數宏定義兩種。
無參數的宏定義的一般形式爲
# define 標識符 字符序列
其中# define之後的標識符稱爲宏定義名(簡稱宏名),要求宏名與字符序列之間用空格符分隔。這種宏定義要求編譯預處理程序將源程序中隨後所有的定名的出現(註釋與字符串常量中的除外)均用字符序列替換之。前面經常使用的定義符號常量是宏定義的最簡單應用。如有:
# define TRUE 1
# define FALSE 0
則在定義它們的源程序文件中,凡定義之後出現的單詞TRUE將用1替代之;出現單詞FALSE將用0替代之。
在宏定義的#之前可以有若干個空格、製表符,但不允許有其它字符。宏定義在源程序中單獨另起一行,換行符是宏定義的結束標誌。如果一個宏定義太長,一行不夠時,可採用續行的方法。續行是在鍵人回車符之前先鍵入符號""。注意回車要緊接在符號""之後,中間不能插入其它符號。
宏定義的有效範圍稱爲宏定義名的轄域,轄域從宏定義的定義結束處開始到其所在的源程序文件末尾。宏定義名的轄域不受分程序結構的影響。可以用預處理命令#undef終止宏定義名的轄域。
在新的宏定義中,可以使用前面已定義的宏名。例如,
# define R 2.5
# define PI 3.1415926
# define Circle 2*PI*R
# define Area PI* R * R
程序中的Circle被展開爲2*3.1415926* 2.5, Area被展開爲3.1415926*2.5*2.5。
如有必要,宏名可被重複定義。被重複定義後,宏名原先的意義被新意義所代替。
通常,無參數的宏定義多用於定義常量。程序中統一用宏名錶示常量值,便於程序前後統一,不易出錯,也便於修改,能提高程序的可讀性和可移植性。特別是給數組元素個數一個宏定義,並用宏名定義數組元素個數能部分彌補數組元素個數固定的不足。
注意:預處理程序在處理宏定義時,只作字符序列的替換工作,不作任何語法的檢查。如果宏定義不當,錯誤要到預處理之後的編譯階段才能發現。宏定義以換行結束,不需要分號等符號作分隔符。如有以下定定義:
# define PI 3.1415926;
原希望用PI求圓的周長的語句
c=2*PI*r;
經宏展開後,變成
c=2*3.1415926*r;
這就不能達到希望的要求。
帶參數宏定義進一步擴充了無參數宏定義的能力,在字符序列替換同時還能進行參數替換。帶參數定定義的一般形式爲
# define 標識符(參數表)字符序列
其中參數表中的參數之間用逗號分隔,字符序列中應包含參數表中的參數。在定義帶參數的宏時,宏名標識符與左圓括號之間不允許有空白符,應緊接在一起,否則變成了無參數的宏定義。如有宏定義:
# define MAX(A,B) ((A) > (B)?(A):(B))
則代碼 y= MAX( p+q, u+v)將被替換成 y=((p+q) >(u+v)?(p+q):(u+v)。
程序中的宏調用是這樣被替換展開的,分別用宏調用中的實在參數字符序列(如p+q和u+V) 替換宏定義字符序列中對應所有出現的形式參數(如用p+q替代所有形式參數A,用u+V替代所有形式參數B),而宏定義字符序列中的不是形式參數的其它字符則保留。這樣形成的字符序列,即爲宏調用的展開替換結果。宏調用提供的實在參數個數必須與宏定義中的形式參數個數相同。
注意:宏調用與函數調用的區別。函數調用在程序運行時實行,而宏展開是在編譯的預處理階段進行;函數調用佔用程序運行時間,宏調用只佔編譯時間;函數調用對實參有類型要求,而宏調用實在參數與宏定義形式參數之間沒有類型的概念,只有字符序列的對應關係。函數調用可返回一個值,宏調用獲得希望的C代碼。另外,函數調用時,實參表達式分別獨立求值在前,執行函數體在後。宏調用是實在參數字符序列替換形式參數。替換後,實在參數字符序列就與相鄰的字符自然連接,實在參數的獨立性就不一定依舊存在。如下面的宏定義:
# define SQR(x) x*x
希望實現表達式的平方計算。對於宏調用
P=SQR(y)
能得到希望的宏展開p= y*y。但對於宏調用q=SQR(u+v)得到的宏展開是q=u+V*u+V。顯然,後者的展開結果不是程序設計者所希望的。爲能保持實在參數替換後的獨立性,應在宏定義中給形式參數加上括號。進一步,爲了保證宏調用的獨立性,作爲算式的宏定義也應加括
號。如 SQR宏定義改寫成:
# define SQR((x)*(x))
纔是正確的宏定義。
對於簡短的表達式計算函數,或爲了提高程序的執行效率、避免函數調用時的分配存儲單元、保留現場、參數值傳遞、釋放存儲單元等工作。可將函數定義改寫成宏定義。所以合理使用宏定義,可以使程序更簡潔。
使用一些宏跟蹤調試
A N S I標準說明了五個預定義的宏名。它們是:
_ L I N E _ (兩個下劃線),對應%d
_ F I L E _ 對應%s
_ D A T E _ 對應%s
_ T I M E _ 對應%s
_ S T D C _
如果編譯不是標準的,則可能僅支持以上宏名中的幾個,或根本不支持。記住編譯程序
也許還提供其它預定義的宏名。
_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有關# l i n e的部分中已討論,這裏討論其餘的宏名。
_ D AT E _宏指令含有形式爲月/日/年的串,表示源文件被翻譯到代碼時的日期。
源代碼翻譯到目標代碼的時間作爲串包含在_ T I M E _中。串形式爲時:分:秒。
如果實現是標準的,則宏_ S T D C _含有十進制常量1。如果它含有任何其它數,則實現是
非標準的。
可以定義宏,例如:
當定義了_DEBUG,輸出數據信息和所在文件所在行
#ifdef _DEBUG
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%s”,date,_LINE_,_FILE_)
#else
#define DEBUGMSG(msg,date)
#endif
20,宏定義防止使用是錯誤
用小括號包含。
例如:#define ADD(a,b) (a+b)
用do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤
例如:#difne DO(a,b) a+b;\
a++;
應用時:if(….)
DO(a,b); //產生錯誤
else
解決方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\
a++;}while(0)
宏中"#"和"##"的用法
一、一般用法
我們使用#把宏參數變爲一個字符串,用##把兩個宏參數貼合在一起(這裏說的是在預處理是對源文件的操作).
用法:
#include<cstdio>
#include<climits>
using namespace std;
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
int main()
{
printf(STR(vck)); // 輸出字符串"vck"
printf("%d\n", CONS(2,3)); // 2e3 輸出:2000
return 0;
}
二、當宏參數是另一個宏的時候
需要注意的是凡宏定義裏有用''#''或''##''的地方宏參數是不會再展開.
1, 非''#''和''##''的情況
#define TOW (2)
#define MUL(a,b) (a*b)
printf("%d*%d=%d\n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
這行的宏會被展開爲:
printf("%d*%d=%d\n", (2), (2), ((2)*(2)));
MUL裏的參數TOW會被展開爲(2).
2, 當有''#''或''##''的時候
#define A (2)
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include<climits>
這行會被展開爲:
printf("int max: %s\n", "INT_MAX");
printf("%s\n", CONS(A, A)); // compile error
這一行則是:
printf("%s\n", int(AeA));
INT_MAX和A都不會再被展開, 然而解決這個問題的方法很簡單. 加多一層中間轉換宏.
加這層宏的用意是把所有宏的參數在中間層裏全部展開, 那麼在轉換宏裏的那一個宏(_STR)就能得到正確的宏參數.
#define A (2)
#define _STR(s) #s
#define STR(s) _STR(s) // 轉換宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 轉換宏
printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值,爲一個變量 #include<climits>
輸出爲: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然後再轉換成字符串;
printf("%d\n", CONS(A, A));
輸出爲:200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))
三、''#''和''##''的一些應用特例
1、合併匿名變量名
#define ___ANONYMOUS1(type, var, line) type var##line
#define __ANONYMOUS0(type, line) ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)
#define ANONYMOUS(type) __ANONYMOUS0(type, __LINE__)
例:ANONYMOUS(static int); 即: static int _anonymous70; 70表示該行行號;
第一層:ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二層: --> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三層: --> static int _anonymous70;
即每次只能解開當前層的宏,所以__LINE__在第二層才能被解開;
2、填充結構
#define FILL(a) {a, #a}
enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
IDD id;
const char * msg;
}MSG;
MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相當於:
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
{CLOSE, "CLOSE"}};
3、記錄文件名
#define _GET_FILE_NAME(f) #f
#define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f)
static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);
4、得到一個數值類型所對應的字符串緩衝大小
#define _TYPE_BUF_SIZE(type) sizeof #type
#define TYPE_BUF_SIZE(type) _TYPE_BUF_SIZE(type)
char buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];
--> char buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];
--> char buf[sizeof "0x7fffffff"];
這裏相當於:
char buf[11];