C语言 17 宏定义

前面认识了#include指令，接着来看#define指令，它可以实现宏定义。宏是啥意思？

把参数批量替换到文本中，这种实现通常称为宏（macro）或定义宏 (define macro)

可以通过#define来定义宏，规则如下：

#define 宏名(记号) 内容

比如现在想通过宏定义一个PI：

#define PI 3.1415926

这样就可以了，那么怎么去使用它呢？

#include <stdio.h>

#define PI 3.1415926

int main() {
    // 就像使用变量一样，我们可以直接将PI放到这个位置
    printf("π的值为：%f", PI);  
}

π的值为：3.141593

在编译时，预处理程序会进行宏替换操作，也就是将程序中所有的PI全部替换为3.1415926，注意这个跟类型无关，是赤裸裸的纯文本替换，也就是相当于把代码修改了，PI那里直接变成3.1415926，当然如果你定义为其他任意的内容，同样会替换到那个位置，但是至于替换之后程序还正不正常就不知道了。

通过下面这个例子来加深对文本替换这句话的理解：

#include <stdio.h>

#define M a + b

int main() {
    int a = 10, b = 20;
    printf("%d", M * a);
}

210

如果按照一般思维，M 是 a + b，那么替换上去之后应该就是 30，然后 30 x 10 最后得到的应该是 300 才对。

怎么会算出来是 210 的呢？

实际上在编译时仅仅是做了文本替换，相当于最后的代码是：

printf("%d", a + b * a);

最后结果就是 210 了。

当然任何地方都可以使用宏替换，包括类型，反正最后都会变成被替换的内容：

#define lbwnb long

int main() {
    lbwnb a = 10L;
}

当然除了这种简单的替换之外还可以添加参数，就像函数那样：

#include <stdio.h>

#define MUL(x) x * x

int main() {
    printf("%d", MUL(9));
}

81

虽然这里搞得像函数一样，但是最后还是会被替换为 x * x，而这个 x 就是填写的参数，所以最后会变成 9 * 9 替换上去，程序运行出来的结果就是 81 了。

直接调函数肯定也是没问题的，反正就纯替换：

#include <stdio.h>

#define bb(i) printf("我是宏替换的：%d", i);

int main() {
    bb(666);
}

我是宏替换的：666

那要是想在字符串里面加一个宏定义中的参数呢？

#include <stdio.h>

// 使用#直接在字符串中进行宏替换，否则默认情况下会被当做一个字符
#define bb(str) printf("我是宏替换的：" #str " <");  

int main() {
    bb("替换成功");
}

我是宏替换的："替换成功" <

当然还可以替换宏中的部分：

// ##会使用参数进行拼接
#define TEST(n) x##n  

int main() {
    // 这里传入1，那么实际上就是被替换为x1
    int TEST(1) = 10;  
    // 所以上面其实是int x1 = 10
    x1 = 20;           
}

宏既然可以定义出来，那么也可以取消定义，可以使用#undef来取消已有的宏定义：

可以看到在使用#undef之后，直接不认识了。

当然除了我们自己可以去定义之外，系统也为我们提供了一些预定义的宏：

这里只列出了一部分。

环境：

• GCC 11.4.0
• VSCode 1.93.1