C语言带参数的宏定义

发布时间：2022-07-01 11:35 所属栏目：51 来源：互联网

导读：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，这点和函数有些类似。对带参数的宏，在展开过程中不仅要进行字符串替换，还要用实参去替换形参。带参宏定义的一般形式为： #define 宏名(形参列表) 字符串在字符串中

　　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”，这点和函数有些类似。

　　对带参数的宏，在展开过程中不仅要进行字符串替换，还要用实参去替换形参。

　　带参宏定义的一般形式为：
　　#define 宏名(形参列表) 字符串

　　在字符串中可以含有各个形参。

　　带参宏调用的一般形式为：
　　宏名(实参列表);
　　例如：
　　#define M(y) y*y+3*y //宏定义
　　// TODO:
　　k=M(5); //宏调用
　　在宏展开时，用实参 5 去代替形参 y，经预处理程序展开后的语句为k=5*5+3*5。

　　【示例】输出两个数中较大的数。
　　#include <stdio.h>
　　#define MAX(a,b) (a>b) ? a : b
　　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;
　　}
　　运行结果：
　　input two numbers: 10 20
　　max=20

　　程序第 2 行定义了一个带参数的宏，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 7 行max = MAX(x, y)为宏调用，实参 x、y 将用来代替形参 a、b。宏展开后该语句为：
　　max=(x>y) ? x : y;
　　对带参宏定义的说明
　　1) 带参宏定义中，形参之间可以出现空格，但是宏名和形参列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，不会为形式参数分配内存，因此不必指明数据类型。而在宏调用中，实参包含了具体的数据，要用它们去替换形参，因此实参必须要指明数据类型。

　　这一点和函数是不同的：在函数中，形参和实参是两个不同的变量，都有自己的作用域，调用时要把实参的值传递给形参；而在带参数的宏中，只是符号的替换，不存在值传递的问题。

　　【示例】输入 n，输出 (n+1)^2 的值。
　　#include <stdio.h>
　　#define SQ(y) (y)*(y)
　　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：
　　input a number: 9
　　sq=100

　　第 2 行为宏定义，形参为 y。第 7 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传递给形参，而宏展开中对实参表达式不作计算，直接按照原样替换。

　　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。例如上面的宏定义中 (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：
　　#include <stdio.h>
　　#define SQ(y) y*y
　　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: 9
　　sq=19

　　同样输入 9，但结果却是不一样的。问题在哪里呢？这是由于宏展开只是简单的符号替换的过程，没有任何其它的处理。宏替换后将得到以下语句：
　　sq=a+1*a+1;
　　由于 a 为 9，故 sq 的值为 19。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：
　　#include <stdio.h>
　　#define SQ(y) (y)*(y)
　　int main(){
　　    int a,sq;
　　    printf("input a number: ");
　　    scanf("%d", &a);
　　    sq = 200 / SQ(a+1);
　　    printf("sq=%d\n", sq);
　　    return 0;
　　}
　　与前面的代码相比，只是把宏调用语句改为：
　　sq = 200/SQ(a+1);
　　运行程序后，如果仍然输入 9，那么我们希望的结果为 2。但实际情况并非如此：
　　input a number: 9
　　sq=200

　　为什么会得这样的结果呢？分析宏调用语句，在宏展开之后变为：
　　sq=200/(a+1)*(a+1);
　　a 为 9 时，由于“/”和“*”运算符优先级和结合性相同，所以先计算 200/(9+1)，结果为 20，再计算 20*(9+1)，最后得到 200。

　　为了得到正确答案，应该在宏定义中的整个字符串外加括号：
　　纯文本复制
　　#include <stdio.h>
　　#define SQ(y) ((y)*(y))
　　int main(){
　　    int a,sq;
　　    printf("input a number: ");
　　    scanf("%d", &a);
　　    sq = 200 / SQ(a+1);
　　    printf("sq=%d\n", sq);
　　    return 0;
　　}
　　由此可见，对于带参宏定义不仅要在参数两侧加括号，还应该在整个字符串外加括号。

（编辑：ASP站长网）