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【例9.2】
#define OK 100
main()
{
  printf("OK");
  printf("\n");
}

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。

5) 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 /* PI是已定义的宏名*/

对语句:

 printf("%f",S);

在宏代换后变为:

 printf("%f",3.1415926*y*y);

6) 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。

7) 可用宏定义表示数据类型,使书写方便。

例如:

 #define STU struct stu

在程序中可用STU作变量说明:

STU body[5],*p;
#define INTEGER int

在程序中即可用INTEGER作整型变量说明:

 INTEGER a,b;

应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。

宏定义只是简单的字符串代换,是在预处理完成的,而typedef是在编译时处理的,它不是作简单的代换,而是对类型说明符重新命名。被命名的标识符具有类型定义说明的功能。

请看下面的例子:

#define PIN1 int *
typedef (int *) PIN2;

从形式上看这两者相似, 但在实际使用中却不相同。

下面用PIN1,PIN2说明变量时就可以看出它们的区别:

PIN1 a,b;在宏代换后变成:

 int *a,b;

表示a是指向整型的指针变量,而b是整型变量。

然而:

 PIN2 a,b;

表示a,b都是指向整型的指针变量。因为PIN2是一个类型说明符。由这个例子可见,宏定义虽然也可表示数据类型, 但毕竟是作字符代换。在使用时要分外小心,以避出错。

8) 对“输出格式”作宏定义,可以减少书写麻烦。

【例9.3】中就采用了这种方法。
#define P printf
#define D "%d\n"
#define F "%f\n"
main(){
  int a=5, c=8, e=11;
  float b=3.8, d=9.7, f=21.08;
  P(D F,a,b);
  P(D F,c,d);
  P(D F,e,f);
}

9.2.2 带参宏定义

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。

带参宏调用的一般形式为:

宏名(实参表);

例如:

#define M(y) y*y+3*y /*宏定义*/
……
k=M(5); /*宏调用*/
…… 

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
【例9.4】
#define MAX(a,b) (a>b)?a:b
main(){
int x,y,max;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",&x,&y);
max=MAX(x,y);
printf("max=%d\n",max);
}

上例程序的第一行进行带参宏定义,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.在带参宏定义中,形式参数不分配内存单元,因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参,因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中,形参和实参是两个不同的量,各有自己的作用域,调用时要把实参值赋予形参,进行“值传递”。而在带参宏中,只是符号代换,不存在值传递的问题。
3.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。
【例9.5】
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}

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。

4.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,因此结果是正确的。如果去掉括号,把程序改为以下形式:
【例9.6】
#define SQ(y) y*y
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}

运行结果为:

input a number:3
sq=7

同样输入3,但结果却是不一样的。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。即使在参数两边加括号还是不够的,请看下面程序:

【例9.7】
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}

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:

【例9.8】
#define SQ(y) ((y)*(y))
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}

以上讨论说明,对于宏定义不仅应在参数两侧加括号,也应在整个字符串外加括号。

5.带参的宏和带参函数很相似,但有本质上的不同,除上面已谈到的各点外,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。