C/C++中宏定义的用法

无论是在网络上还是项目中,define的用法非常广泛,define是由预处理程序自动完成的,被成为宏定义。

宏定义的作用范围仅限于当前文件(头文件除外,包含该头文件的源文件中都可使用),一般define分为有参数和无参数两种。

宏定义优点

(1) 方便程序的修改

使用简单宏定义可用宏代替一个在程序中经常使用的常量,这样在将该常量改变时,不用对整个程序进行修改,只修改宏定义的字符串即可,而且当常量比较长时, 我们可以用较短的有意义的标识符来写程序,这样更方便一些。我们所说的常量改变不是在程序运行期间改变,而是在编程期间的修改,举一个大家比较熟悉的例 子,圆周率π是在数学上常用的一个值,有时我们会用3.14来表示,有时也会用3.1415926等,这要看计算所需要的精度,如果我们编制的一个程序中 要多次使用它,那么需要确定一个数值,在本次运行中不改变,但也许后来发现程序所表现的精度有变化,需要改变它的值, 这就需要修改程序中所有的相关数值,这会给我们带来一定的不便,但如果使用宏定义,使用一个标识符来代替,则在修改时只修改宏定义即可,还可以减少输入 3.1415926这样长的数值多次的情况,我们可以如此定义 #define pi 3.1415926,既减少了输入又便于修改,何乐而不为呢?

(2) 提高程序的运行效率

使用带参数的宏定义可完成函数调用的功能,又能减少系统开销,提高运行效率。正如C语言中所讲,函数的使用可以使程序更加模块化,便于组织,而且可重复利用,但在发生函数调用时,需要保留调用函数的现场,以便子函数执行结束后能返回继续执行,同样在子函数执行完后要恢复调用函数的现场,这都需要一定的时间,如果子函数执行的操作比较多,这种转换时间开销可以忽略,但如果子函数完成的功能比较少,甚至于只完成一点操作,如一个乘法语句的操作,则这部分转换开销就相对较大了,但使用带参数的宏定义就不会出现这个问 题,因为它是在预处理阶段即进行了宏展开,在执行时不需要转换,即在当地执行。宏定义可完成简单的操作,但复杂的操作还是要由函数调用来完成,而且宏定义所占用的目标代码空间相对较大。所以在使用时要依据具体情况来决定是否使用宏定义。

宏定义的高级用法

在网上经常会看到一些人在宏定义中使用#号的例子

(1)#单个#符号

单个#号是将当前参数变为字符串.如:

#define TOSTR(X) #X

(2)##双#符号

##则用来连接前后两个参数,把它们变成一个字符串。如:

#define STRCAT(X, Y) X##Y

宏定义推荐写法

在有些使用宏定义中会看到一些不一样的写法

如:

#define _log_(_std, _format, ...)                              \
    do {                                                       \
        if (_std)                                              \
            fprintf(_std, _format, ##__VA_ARGS__);             \
        else 			    	                               \
            fprintf(stdout, _format, ##__VA_ARGS__);           \
    } while(0)

有些人可能会有疑问为什么会要加一个do{}while(0)?
如果没有就会变成
#define _log_(_std, _format, ...)                              \
        if (_std)                                              \
            fprintf(_std, _format, ##__VA_ARGS__);             \
        else 					                              \
            fprintf(stdout, _format, ##__VA_ARGS__); 

可能大家认为这个也可以,但是如果用法是这样呢?
if (…)
   _log_(…);
else {}

展开就会变成
if (…)
         if (_std)                                                            
            fprintf(_std, _format,…);    
        else 					         
            fprintf(stdout, _format,…);;
else {}

这样明显就会出现两个else了,语法错误,而有些人喜欢使用{}来替换do{}while(0),

让我们来想想一下展开会是什么结果呢?

if (…) {
         if (_std)                                                            
            fprintf(_std, _format,…);    
        else 					         
            fprintf(stdout, _format,…);
};
else {}

还是错误的else前面多了一个;
而do{}while(0)这种写法完全避免了类似的问题,另外, 现代编译器的优化模块能够足够聪明地注意到这个循环只会执行一次而将其优化掉.
综上所述, do { } while(0) 这个技术就是为了类似的宏可以在任何时候使用.

宏定义的其他用途

而宏定义在项目中最好用的地方,就是完成跨平台支持,众所周知想linux,windows,mac,android等这些系统,在一些底层函数,编译参数等等都有不同,所以在项目中,完全可以使用#ifdefine 等宏定义来区分当前的系统环境,更可以细化到系统版本的分别,来完成针对化编译。这样完美的支持各种不同的环境。

在linux,mac等环境可以查看一些系统已经定义好的环境变量来帮助我们区分,可以使用命令来查看

gcc -E -dM - < /dev/null

而windows可以登录msdn网站查看

msdn.microsoft.com

文章目录
  1. 宏定义优点
    1. (1) 方便程序的修改
    2. (2) 提高程序的运行效率
  2. 宏定义的高级用法
    1. (1)#单个#符号
    2. (2)##双#符号
  3. 宏定义的其他用途

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