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宏（Macro）本质上就是代码片段，通过别名来使用。在编译前的预处理中，宏会被替换为真实所指代的代码片段，即下图中 Preprocessor 处理的部分。
C/C++ 代码编译过程 - 图片来自 ntu.edu.sg 根据用法的不同，分两种，Object-like 和 Function-like。前者用于 Object 对象，后者用于函数方法。 C/C++ 代码编译过程中，可通过相应参数来获取到各编译步骤中的产出，比如想看被预处理编译之后的宏，使用 $ gcc -E macro.c 宏的定义通过 #define NAME_OF_MACRO value 比如，以下代码定义了一个名为 #define BUFFER_SIZE 1024 使用时， foo = (char *) malloc (BUFFER_SIZE); 使用预处理器编译： $ gcc -E test.c 编译结果： foo = (char *) malloc (1024); 多行宏的定义是跟随 #include <stdio.h> #define GREETING_STR \ "hello \ world" int main() {
多行的宏经过编译后会还原到一行中。 test.c #include <stdio.h> #define GREETING_STR \ "hello \ world" int main() { printf(GREETING_STR); }
编译后： int main() {
printf("hello world");
return 0;
}
宏展开时的顺序宏的展开是在处理源码时按照其出现位置进行的，如果宏定义有嵌套关系，也是层层进行展开，比如： #include <stdio.h> define GREETING_NAME "wayou"define GREETING "hello," GREETING_NAMEint main() {
首先遇到 int main() {
printf("hello," "wayou");
return 0;
}
其展开的顺序并不是宏定义时的顺序，为了验证，可将上面示例代码中两个宏的定义调换一下，得到： -#define GREETING_NAME "wayou" #define GREETING "hello," GREETING_NAME +#define GREETING_NAME "wayou" 再次编译查看产出，会发现没有区别，也不会报 像下面这样，当宏存在覆盖时，会以新的为准，其结果为 37。 #define BUFSIZE 1020 #define TABLESIZE BUFSIZE #undef BUFSIZE #define BUFSIZE 37 Object-like 宏Object-like 类型的宏看起来就像普通的数据对象，故名。多用于数字常量的情形下。且宏名一般使用全大写形式方便识别。像上面示例中，都是 Object-like 的。 Function-like 宏也可定义出使用时像是方法调用一样的宏，这便是 Function-like 类型的宏。 #define lang_init() c_init() lang_init() // 编译后
函数类型的宏只在以方法调用形式使用时才会被展开，即名称后加括号，否则会被忽略。当宏名和函数名重名时，这一策略就会显得有用了，比如： extern void foo(void); #define foo() /* optimized inline version */ … foo(); funcptr = foo; 这里 函数类型的宏在定义时需注意，宏名与后面括号不能有空格，否则就是普通的 Object-like 类型对象。 #define lang_init () c_init() lang_init() // 编译后：
宏的参数函数类型的宏，可以像正常函数一样指定入参，入参需为逗号分隔合法的 C 字面量。 #define min(X, Y) ((X) < (Y) ? (X) : (Y)) x = min(a, b); → x = ((a) < (b) ? (a) : (b)); y = min(1, 2); → y = ((1) < (2) ? (1) : (2)); z = min(a + 28, *p); → z = ((a + 28) < (*p) ? (a + 28) : (*p)); 入参中的括号入参中只需要括号对称，但不要求方括号或花括号成对出现，所以下面的代码： macro (array[x = y, x + 1]) 其入参实际为 入参的展开入参本质上也是宏，对象类型的宏，在函数宏展示时，这些参数也被展示到了函数宏的函数体里。 min (min (a, b), c) 首先被展开成： min (((a) < (b) ? (a) : (b)), (c)) 然后进一步展开成（此处换行为方便阅读，实际编译后没有）： ((((a) < (b) ? (a) : (b))) < (c) ? (((a) < (b) ? (a) : (b))) : (c)) 参数的缺省函数宏在使用时其入参可缺省，但不能全部缺省，至少提供一个入参。 min(, b) → (( ) < (b) ? ( ) : (b)) min(a, ) → ((a ) < ( ) ? (a ) : ( )) min(,) → (( ) < ( ) ? ( ) : ( )) min((,),) → (((,)) < ( ) ? ((,)) : ( )) min() error→ macro "min" requires 2 arguments, but only 1 given
字符化/Stringizing如果函数宏中入参在字符串中，是不会被展开的，它就是普通的字符串字面量，这样的结果是符合预期的。 #define foo(x) x, "x" foo(bar) → bar, "x" 但如果确实想将入参展开成字符串，可在使用入参时，加上 #define WARN_IF(EXP) \
do { if (EXP) \
fprintf (stderr, "Warning: " #EXP "\n"); } \
while (0)
WARN_IF (x == 0);
→ do { if (x == 0)
fprintf (stderr, "Warning: " "x == 0" "\n"); } while (0);
此处 拼接通过 宏拼接一般用在需要拼接的宏是来自宏参数的情况，其他情况，大可直接将两个宏写在一起即可，用不着 考察下面这个场景，其中命令名重复出现： struct command
{
char *name;
void (*function) (void);
};
struct command commands[] =
通过定义宏配合拼接，可达到精简代码的目的： #define COMMAND(NAME) { #NAME, NAME ## _command }
struct command commands[] =
不定参数像普通函数一样，函数类型的宏也可定义接收不定参数。 #define eprintf(…) fprintf (stderr, __VA_ARGS__) 调用时，命名参数后面，包括逗号都会进入到 eprintf ("%s:%d: ", input_file, lineno)
// 编译后：
C++ 中可这么写： #define eprintf(args…) fprintf (stderr, args) 不定参数与命名参数混合的情况不定参数为命名参数后面省略的部分。 #define eprintf(format, …) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__) 预设的宏标准库及编译器中预设了一些有用的宏，可以在这里 查阅。 取消和重置宏当某个宏不再使用时，可通过 #define FOO 4 x = FOO; → x = 4; #undef FOO x = FOO; → x = FOO; 两个宏相似的定义满足以下条件时，我们认为两者是相似的：
比如，下面这些是相似的： #define FOUR (2 + 2) #define FOUR (2 + 2) #define FOUR (2 /* two */ + 2) 而下面这些则不然： #define FOUR (2 + 2) #define FOUR ( 2+2 ) // 空白位置不一样 #define FOUR (2 * 2) // 宏的内容不一样 #define FOUR(score,and,seven,years,ago) (2 + 2) // 入参不一样 宏重复定义时的表现对于使用了 而如果说一个已经存在的宏，并没有注销，重复定义时，如果相似，则新的定义会忽略，如果不相似，编译器会报警告同时使用新定义的宏。这允许在多个文件中定义同一个宏。 |
