【C语言从不挂科到高绩点】17-C语言中的宏定义
Hello！彦祖们，俺又回来了！！！，继续给大家分享 《C语言从不挂科到高绩点》课程!! 本节将为大家讲解C语言中的函数：
本套课程将会从0基础讲解C语言核心技术，适合人群：
- 大学中开设了C语言课程的同学
- 想要专升本或者考研的同学
- 想要考计算机等级证书的同学
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八、C语言中的宏定义
8.1 宏定义概述
#define 宏定义命令，是 C 语言的预处理命令。所谓的预处理命令在代码编译之前需要做的处理。
所谓的宏定义，就是用一个标识符来表示一个字符串，如果在后面代码中出现了该标识符，那么就会全部替换成指定的字符串。
#include <stdio.h>
// 定义了一个宏，名字叫N，对应的字符串内容是100
// 表示在后续的代码中，但凡用到N就会被直接替换成100
#define N 100
int main(){
// N是宏，在编译代码之前，会先将N替换成100
// 在编译代码的时候，下面的代码已经变成了 int sum = 100+100;
int sum = N+N;
int result = N*N;
printf("sum=%d,result=%d\n", sum,result);
return 0;
}上面案例中，在编译代码之前，代码中所有的 N 都会被替换成 100
宏定义的一般格式为：
#define 宏名 字符串
8.2 宏定义的使用场景
当程序中有反复需要使用的且比较复杂的表达式的时候，可以将这个表达式定义成宏。
#define M (n*n+3*n)它的作用，就是用指定的标识符 M 来表示(n*n+3*n),在编写代码的时候需要用到(n*n+3*n)的时候，就可以用 M 来代替
#include <stdio.h>
#define M (n*n+3*n)
#define K n*n+3*n
int main(){
int n = 0;
printf("请输入一个整数：");
scanf("%d",&n);
int sum = 3*M+4*M+5*M; // 每一个M都会被替换成(n*n+3*n)
// 经过预处理之后 int sum = 3*(n*n+3*n)+4*(n*n+3*n)+5*(n*n+3*n)
printf("sum=%d\n", sum);
int result = 3*K+4*K+5*K;
printf("result=%d\n", result);
// 经过预处理之后 int sum = 3*n*n+3*n+4*n*n+3*n+5*n*n+3*n
return 0;
}需要注意的问题：当做宏替换（宏展开）的时候，是将宏名原封不动的替换成字符串。不会添加任何符号也不会删除任何符号。
8.3 宏注意事项
- 宏定义时，宏名表示一个字符串，宏定义不是语句，在行末不需要加分号，如果加上分号，就会连同分号一起替换。
- 宏定义必须写在函数外，它的作用域为从宏定义命令开始到源程序结束。如果要提前终止宏，可以使用#undef 命令
#include <stdio.h>
// 宏定义默认情况下作用范围从定义开始，到程序结束
#define PI 3.1415926 // 安装PI
void func();
int main(){
printf("main:半径为3的圆的面积为：%lf\n",PI*3*3 );
func();
return 0;
}
// 如果要禁用宏，可以使用#undef
#undef PI // 卸载PI
void func(){
printf("func:半径为3的圆的面积为：%lf\n",PI*3*3 );
}终止禁用宏之后，如果再使用宏，就会出现如下的错误：
- 宏定义允许嵌套，在定义宏的字符串中可以使用已经定义好的宏名。宏替换（宏展开）的时候会层层替换。
#include <stdio.h>
// 宏定义默认情况下作用范围从定义开始，到程序结束
#define PI 3.1415926 // 安装PI
#define S PI*r*r // 在名字为S的宏中，使用了名字为PI的宏
void func();
int main(){
printf("main:半径为3的圆的面积为：%lf\n",PI*3*3 );
int r = 3;
// 第1步：宏展开：S被替换成：PI*r*r
// 第2步：宏展开：PI被替换成3.1415926 ：3.1415926*r*r
// 最终输出语句中S会被替换成：3.1415926*r*r
printf("【main】:半径为3的圆的面积为：%lf\n",S);
func();
return 0;
}
// 如果要禁用宏，可以使用#undef
//#undef PI // 卸载PI
void func(){
printf("func:半径为3的圆的面积为：%lf\n",PI*3*3 );
}需要注意的问题：如果宏替换的字符串中，存在变量名。那么在使用宏之前，一定要先定义这些变量。上面代码中 S 的宏中 PI*r*r 中包含了变量 r，在使用 S 之前一定要先定义 r。
所以：一般建议宏名全大写，目的在于可以区分那些是宏名哪些是变量名。
- 可以用宏定义表示数据类型
#include <stdio.h>
#define UINT unsigned int
int main(){
UINT a=10; // 宏替换之后： unsigned int a = 10;
UINT c,b=20;
printf("a=%d,b=%d,c=%d \n",a,b,c );
}总体来说，宏展开只是做的简单字符串替换，由预处理器在编译代码之前进行处理的。
8.4 带参数的宏
C 语言中允许带参数的宏，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。
带参数的宏定义的一般格式为：
#define 宏名(参数列表) 字符串带参数的宏调用的一般形式为
宏名(实参列表)比如：
#define M(y) y*y+y*3
k = M(5); // 宏调用在预处理阶段（编译之前），用实际参数 5 去代替形式参数 y，经过预处理之后的语句
k = 5*5 + 5*3【案例代码】
#include <stdio.h>
#define MAX(a,b) a>b?a:b
int main(){
int x,y ,max;
printf("请输入两个数：");
scanf("%d %d",&x,&y);
max = MAX(x,y); // 宏替换之后：x>y?x:y
printf("最大值为：%d\n",max );
return 0;
}需要注意的问题：带参数的宏和函数区别
- 宏展开仅仅是字符串的替换，不会对表达式进行计算。
- 宏在编译之前就已经被处理掉了（做好了字符串替换了），宏没有机会参与编译，宏不会占用内存
- 函数是一段可以重复使用的代码，会被编译，会给它分配内存，每次调用函数，就是执行这块内存中的代码。
【练习】定义一个宏，来计算指定天数一共有多少秒
【参考代码】
#include <stdio.h>
// 普通的宏替换
// #define SEC day*24*60*60
// 带参数的宏
// #define SEC(n) n*24*60*60
// 宏嵌套
#define SEC 24*60*60
#define TIM day*SEC
int main(){
printf("请输入一个天数：");
int day = 0;
scanf("%d",&day);
// printf("%d天一共有%d秒\n",day, SEC);
// printf("%d天一共有%d秒\n",day, SEC(day)); // day*24*60*60
printf("%d天一共有%d秒\n",day, TIM);
return 0;
}8.5 #和##用法
#用来将宏参数转换成字符串，也就是在宏参数的开头和末尾加上引号，比如：
#define STR(s) #s会将参数 s 变成字符串，s 会用双引号包裹起来。
#include <stdio.h>
#define STR(s) #s
int main(){
printf("%s\n", STR(哈哈) );
printf("%s\n", STR("哈哈") );
return 0;
}运行效果：
##称为连接符，用来将宏参数或者其他字符串串联起来，比如：
#define CON1(a,b) a##e##b
#define CON2(a,b) a##b##00【参考代码】
#include <stdio.h>
#define CON1(a,b) a##e##b
#define CON2(a,b) a##b##00
int main(){
printf("%f\n",CON1(8.5,2) ); // 8.5e2
printf("%d\n",CON2(8,5) ); //8500
return 0;
}运行效果：
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