C语言中define的用法

C语言中define的用法

define是C语言中的预处理命令，它用于宏定义，可以提高源代码的可读性，为编程提供方便。

预处理命令以“#”号开头，如包含命令#include，宏定义命令#define等。一般都放在源文件的前面，它们称为预处理部分。

所谓预处理是指在进行编译之前所作的工作。预处理是C语言的一个重要功能，它由预处理程序负责完成。当对一个源文件进行编译时，系统将自动引用预处理程序对源程序中的预处理部分作处理，处理完毕自动进入对源程序的编译。

宏的定义

在Ｃ或C++语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串，称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去代换，这称为“宏代换”或“宏展开”。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏代换是由预处理程序自动完成的。

在Ｃ或C++语言中，“宏”分为有参数和无参数两种。

无参数宏定义

无参数宏就是不带参数，其定义的一般形式为：

　　#define 标识符 字符串

　　“标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、表达式、格式串等。

　　例如：

　　#define PI 3.14

它的作用是指定标识符PI来代替常数3.14。在编写源程序时，所有用到3.14的地方都可用PI代替，而对源程序作编译时，将先由预处理程序进行宏代换，即用3.14去置换所有的宏名PI，然后再进行编译。

宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单的代换，字符串可以是常数，也可以是表达式，预处理程序对它不作任何检查。如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。

宏定义不是说明或语句(它是预处理指令)，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起置换。

下面举一个无参数宏替代常数的例子：

#define PI 3.14
#include

int main()
{
float r = 1.0;
float area = PI*r*r;
printf("The area of the circle is %f",area);
return 0;
}

再举一个使用无参数宏替代字符串的例子：

#define M (y*y+3*y)

#include

int main()
{
int s,y;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&y);
s = 3*M + 4*M + 5*M;
printf("s=%d\n",s);
return 0;
}

# define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y)。在编写源程序时，所有的(y*y+3*y)都可由M代替，而对源程序作编译时，将先由预处理程序进行宏代换，即用 (y*y+3*y)表达式去置换所有的宏名M，然后再进行编译。

上例程序中首先进行宏定义，定义M表达式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏调用。在预处理时经宏展开后该语句变为：s=3*(y*y+3*y)+4* (y*y+3*y)+5* (y*y+3*y);但要注意的是，在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少。否则会发生错误。

带参数宏定义

　　C语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数，在宏调用中的参数称为实际参数。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。

　　带参数宏定义的一般形式为：

　　#define 宏名(形参表) 字符串

　　在字符串中含有各个形参。

　　带参数宏调用的一般形式为：

　　宏名(实参表)

　　例如：

　　#define M(y) y*y+3*y

　　....

　　k=M(5);

　　....

　　在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为:

　　k=5*5+3*5

举一个具体例子：

#define MAX(a,b) (a>b)?a:b

#include

int main()
{
int x,y,max;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",&x,&y);
max = MAX(x,y);
printf("max=%d\n",max);
return 0;

}

上例程序的第一行进行带参数宏定义，用宏名MAX表示条件表达式(a>b)?a:b，形参a,b均出现在条件表达式中。程序第七行max = MAX(x, y)为宏调用，实参x,y，将代换形参a,b。宏展开后该语句为： max = (x>y)?x:y;用于计算x,y中的大数。

对于带参的宏定义有以下问题需要说明：

1. 带参宏定义中，宏名和形参表之间不能有空格出现。

例如把： #define MAX(a,b) (a>b)?a:b写为： #define MAX (a,b) (a>b)?a:b 将被认为是无参宏定义，宏名MAX代表字符串 (a,b)(a>b)?a:b。

宏展开时，宏调用语句： max = MAX(x,y);将变为： max = (a,b)(a>b)?a:b(x,y);这显然是错误的。

2. 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式。

#define SQ(y) (y)*(y)
#include

int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;

}

上例中第一行为宏定义，形参为y。程序第七行宏调用中实参为a+1，是一个表达式，在宏展开时，用a+1代换y，再用(y)*(y) 代换SQ，得到如下语句： sq=(a+1)*(a+1); 这与函数的调用是不同的，函数调用时要把实参表达式的值求出来再赋予形参。而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换。

3. 在宏定义中，字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。在上例中的宏定义中(y)*(y)表达式的y都用括号括起来，结果是正确的。如果去掉括号，把程序改为以下形式：

#define SQ(y) y*y
#include

int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}

运行结果为：input a number:3

sq=7 （我们期望的结果却是16）。

问题在哪里呢? 这是由于代换只作符号代换而不作其它处理而造成的。 宏代换后将得到以下语句： sq=a+1*a+1; 由于a为3故sq的值为7。这显然与题意相违，因此参数两边的括号是不能少的。有时候，即使在参数两边加括号还是不够的，请看下面程序：

#define SQ(y) (y)*(y)
#include

int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;

}

本程序与前例相比，只把宏调用语句改为： sq=160/SQ(a+1); 运行本程序如输入值仍为3时，希望结果为10。但实际运行的结果如下：input a number:3　sq=160。

为什么会得这样的结果呢?分析宏调用语句，在宏代换之后变为： sq=160/(a+1)*(a+1);a为3时，由于“/”和“*”运算符优先级和结合性相同，则先作160/(3+1)得40，再作40*(3+1)最后得160。为了得到正确答案应在宏定义中的整个字符串外加括号，程序修改如下：

#define SQ(y) ((y)*(y))
#include

int main()
{
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
return 0;
}

以上讨论说明，对于宏定义，保险的做法是不仅应在参数两侧加括号，也应在整个字符串外加括号。

4. 带参数的宏和带参函数很相似，但有本质上的不同，把同一表达式用函数处理与用宏处理两者的结果有可能是不同的。

下面举一个例子进行对比：

使用函数：

#include

int SQ(int);

int main()
{
int i=1;
while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
return 0;
}

int SQ(int y)
{
return((y)*(y));
}

使用宏：

#define SQ(y) ((y)*(y))

#include

int main()
{
int i=1;
while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
return 0;
}

在使用函数的例子中函数名为SQ，形参为Y，函数体表达式为((y)*(y))。在使用宏的例子中宏名为SQ，形参也为y，字符串表达式为(y)*(y))。两例表面是相同的，函数调用为SQ(i++)，宏调用为SQ(i++)，实参也是相同的。但输出结果却大不相同，分析如下：

在使用函数的例子中，函数调用是把实参i值传给形参y后自增1。然后输出函数值。因而要循环5次。输出1～5的平方值。而在使用宏的例子中，宏调用时，只作代换。SQ(i++)被代换为((i++)*(i++))。在第一次循环时，由于i等于1，其计算过程为：表达式中前一个i初值为1，然后i自增1变为2，因此表达式中第2个i初值为2，两相乘的结果也为2，然后i值再自增1，得3。在第二次循环时，i值已有初值为3，因此表达式中前一个i为3，后一个i为4，乘积为12，然后i再自增1变为5。进入第三次循环，由于i 值已为5，所以这将是最后一次循环。计算表达式的值为5*6等于30。i值再自增1变为6，不再满足循环条件，停止循环。从以上分析可以看出函数调用和宏调用二者在形式上相似，在本质上是完全不同的。

 

"\","#","#@"和"##"

在用#define 定义时 , 斜杠("\")是用来续行的，"#"用来把参数转换成字符串，是给参数加上双引号。"##"则用来连接前后两个参数，把它们变成一个字符串,"#@"是给参数加上单引号。下面的例子会使您很容易理解。

#define Conn(x,y) x##y

#define ToChar(a) 

#define ToString(x) #x

 

int n = Conn(123,456); 结果就是n=123456;

char* str = Conn("asdf", "adf")结果就是 str = "asdfadf";

char a = ToChar(1);结果就是a='1';

char* str = ToString(123132);就成了str="123132";

为什么需要”#”,” #@”和”##”这三个操作符呢？原因如下：

宏名在源程序中若用引号括起来，则预处理程序不对其作宏代换。如下：

#define OK 100

#include

int main()

{
printf("OK");
printf("\n");
return 0;
}

上例中定义宏名OK表示100，但在printf语句中OK被引号括起来，因此不作宏代换。程序的运行结果为：OK,这表示把“OK”当字符串处理。

同样，宏名在源程序中若用单引号括起来，则预处理程序也不对其作宏代换。

宏定义的嵌套

宏定义允许嵌套，在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。例如：

#define PI 3.1415926

#define S PI*y*y

对语句： printf("%f",s);

在宏代换后变为： printf("%f",3.1415926*y*y);

结束语

使用宏代替一个在程序中经常使用的常量，这样该常量改变时，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。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？

另外，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。

GDI函数SetPolyFillMode的效果

 ALTERNATE           WINDING

参数iMode:其有两种填充模式:ALTERNATE和WINDING；在默认情况下为ALTERNATE;

 

　　模式ALTERNATE:其从封闭区域中的一个点向无穷远处水平画一条射线，只有当该射线穿越奇数条边框线时，封闭区域才被填充，如为偶数，则不填充该区域；

 

　　模式WINDING：方法一样，如为奇数，填充该区域；如为偶数则要根据边框线的方向来判断：如果穿过的边框线在不同方向的边框线数目相等，则不填充，如不等，则填充。

一直看不明白，直到看见原版的，才知道翻译有问题：
at first, the difference between alternate and winding modes seems rather simple. for alternate mode, you can imagine a line drawn from a point in an enclosed area to infinity. the enclosed area is filled only if that imaginary line crosses an odd number of boundary lines. this is why the points of the star are filled but the center is not.