1、#define的深度認識

1.1 數值宏常量

宏定義數值常量相信大家都不陌生，相信很多小伙伴用過，這里我們就簡單的提一下，我們前面也講過，#define 本質上是替換，它可以出現在代碼的任何地方，也可以把任何東西都定義成宏，編譯器會在預編譯的時候進行替換掉，舉例：

#dfeine PI 3.1415926

這樣在以后的代碼中你就可以用 PI 來代替 3.1415926 那么這樣做的好處是什么呢？假設在未來的某一天，你要提升這個精度，如果你代碼中出現 3.1415926 過多的話，你提升精度還得一個個修改， 如果使用宏定義的話，你只需要改一次即可。

1.2 字符串宏常量

除了宏定義常量之外，還經常用來定義字符串，特別是路徑：

① #define PATH_1 D:\code\lesson1\test

②#define PATH_1 "D:\code\lesson1\test"

以上哪個是正確的呢？如果覺得太長還可以用續行符：

③ #define PATH_1 "D:\code\lesson1\\test"

很顯然第一個肯定是不對的，字符串需要用 "" 引起來，第三個也不對，第二個呢？我們去實踐證明下（以上寫法都不推薦！）：

在Linux平臺環境下：

在Windows環境下：

很顯然他們都有同樣的警告，都是未知轉義序列，也無法正確打印出我們的路徑，在前面我們講到，' \ ' 是轉義字符，當我們要打印路徑的時候需要用轉義字符 ' \ ' 去還原 ' \ ' 的字面意思，所以這里打印路徑要用 \\ ！

注意：Windows路徑分隔是用 ' \ '，而Linux路徑分隔是用 ' / '，所以如上測試用例改成 ' / ' 的話是不會報警告的。

所以要正確的打印如上用例應該這樣寫：

//不使用續行符
#define PATH_1 "D:\\code\\lesson1\\test"
//使用續行符
#define PATH_1 "D:\\code\\lesson1\\\test"

1.3 用宏充當注釋符號

因為 Linux 環境能直接查看預處理過程，便于我們驗證，所以我們下邊會在 Linux 環境下測試。

我們先簡單了解下程序的翻譯過程：

1. 預處理-E：頭文件展開，去注釋，宏替換，條件編譯...
2. 編譯-S：將預處理后的C語言翻譯成匯編語言
3. 匯編-c：將匯編語言轉化為可目標二進制文件( 可被鏈接 )
4. 鏈接：將目標二進制文件與相關庫鏈接，形成可執行程序

這里我們來看一段用宏充當注釋符號的代碼：

#include <stdio.h>
#define BSC //
int main()
{
	BSC printf("hello world\n");
	printf("you can see me!\n");
	return 0;
}

這里我們要探討一個什么問題呢？如果替換成功，則不會執行第一個函數，如果替換失敗，則我們會看到兩行打印：

這究竟是為什么呢？我們可以執行：

[lwp@localhost code]$ gcc -E test.c -o test.i

把預處理后的結果保留下來為 test.i 文件，接著我們可以去用 vim 編輯器查看一下它與源文件的區別在哪，究竟是如何替換的：

通過上圖我們可以發現，在預處理之后的文件中，并沒有去成功通過宏替換注釋掉第一個 printf 函數，由此可見，在預處理階段，是先執行去掉注釋，然后在進行宏替換，如上代碼，本質是直接定義了一個空宏，我們特別不推薦這樣寫代碼！(C語言注釋風格也一樣不行，感興趣可以下去嘗試下)

1.4 用宏替換多條語句

先看一段代碼：

#include <stdio.h>
#define INIT_VALUE(a, b) a = 0; b = 0;
int main()
{
    int flag = 0;
    scanf("%d", &flag);
    int a = 100;
    int b = 200;
    if (flag)
        INIT_VALUE(a, b);
    else
        printf("%d, %d\n", a, b);
     return 0;
}

我想請問，這段代碼有問題嗎？應該如何改進呢？這段代碼明顯是編譯不會通過的，但是可以通過執行預處理指令，發現預處理并沒有出問題，那么，我們可以看一下預處理之后的結果與源文件的區別在哪：

通過預處理之后的結果我們可以看到，宏替換多了一個分號。于是有小伙伴就討論出來如下三種解決方法：

• 去掉宏定義的最后一個分號
• 規范代碼風格，給 if 和 else 加上大括號
• 給宏定義要替換的部分用大括號括起來

第一種解決方法肯定是不行的，去掉最后一個分號并不能解決問題，if else 在沒有大括號的情況下后面只能跟一條語句，所以第一條行不通。

第二種解決方案看似不錯，但是我們有沒有想過，并不是所有人都會有良好的代碼風格，我們作為程序員，寫出的宏應該具有健壯性，所以第二條不可取。

第三種解決方案我們看著好像靠譜，但是我們通常寫完一條語句中后面都會帶上分號，那可想而知會出現這種情況：{a = 0, b = 0;}; 大括號外是不能跟分號的，所以這個方法也不可取!

最好的解決方法是什么呢？使用 do while 結構：

#include <stdio.h>#define INIT_VALUE(a, b) do{a = 0; b = 0;}while(0)int main(){ int flag = 0; scanf("%d", &flag); int a = 100; int b = 200; if (flag) INIT_VALUE(a, b); else printf("%d, %d\n", a, b); return 0;}#include <stdio.h>
#define INIT_VALUE(a, b) do{a = 0; b = 0;}while(0)
int main()
{
    int flag = 0;
    scanf("%d", &flag);
    int a = 100;
    int b = 200;
    if (flag)
        INIT_VALUE(a, b);
    else
        printf("%d, %d\n", a, b);
     return 0;
}

循環會被看成一條復合語句，所以 if 不帶大括號也沒事(建議帶上)，這樣我們的宏就會更健壯，也不會出錯，同時你也可以在中間添加續行符，讓他們的格式更清晰！同時我也有個小建議，宏定義的結尾最好都不要帶分號。

結論： 當我們需要宏進行多條語句替換的時候，推薦使用 do-while-zero結構。

1.5 宏定義的使用建議

【建議1】在宏定義體的結尾省略分號。

【建議2】函數宏的調用不能省略參數。

【建議3】函數宏的定義中，每個參數都應該以小括號括起來，避免替換之后出現優先級的問題。

2、#undef 撤銷宏

2.1 宏的定義位置和有效范圍

第一個問題，宏定義的位置有限制要求嗎？

答案：源文件的任何地方，宏都可以定義，與是否在函數內外無關。

第二個問題，宏的有效范圍有多大呢？

#include <stdio.h>                                                                                                                     
void test()
{
     printf("test: %d\n", M);
 }
int main()
{
     test();
 #define M 10
     printf("main: %d\n", M);
     return 0;
 }

這段代碼我們就發現編譯不通過了，那么我們來進入預處理文件來對比下源文件：

答案：宏的作用范圍，從定義處開始，往后都是有效的！

2.2 宏的取消

這里我們用一個例子就能很好的證明了：

 #include <stdio.h>                                                                                                                     
  
  #define M 10
  int main()
  {
       printf("%d\n", M);
  #undef M
       printf("undef: %d\n", M);
       return 0;
  } 

我們來查看如上代碼的預處理之后的結果：

結論：undef 是取消宏的意思，可以用來限定宏的有效范圍！

2.3 一道筆試題

#include <stdio.h>
int main()
{
#define X 3
#define Y X*2
#undef X
#define X 2
	int z = Y;
	printf("%d\n", z);
	return 0;
}

請問小伙伴們，這段代碼打印什么？

這里我就不截圖給大家看了，感興趣的可以自行下去敲一敲，經過Linux平臺和windows平臺的測試，最終打印的都是 4，因為編譯器都是從上到下掃描代碼的，以最近的宏定義為準。