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C語言帶引數巨集定義

轉自:http://c.biancheng.net/cpp/html/66.html

C語言允許巨集帶有引數。在巨集定義中的引數稱為形式引數,在巨集呼叫中的引數稱為實際引數,這點和函式有些類似。

對帶引數的巨集,在呼叫中,不僅要巨集展開,而且要用實參去代換形參。

帶參巨集定義的一般形式為:

#define 巨集名(形參列表) 字串

在字串中含有各個形參。

帶參巨集呼叫的一般形式為:

巨集名(實參列表);

例如:

#define M(y) y*y+3*y  //巨集定義
// Code
k=M(5);  //巨集呼叫

在巨集呼叫時,用實參5去代替形參y,經預處理巨集展開後的語句為k=5*5+3*5



【示例】輸出兩個數中較大的數。

 
  1. #include <stdio.h>
  2. #define MAX(a,b) (a>b) ? a : b
  3. int main(){
  4. int x , y, max;
  5. printf("input two numbers: ");
  6. scanf("%d %d", &x, &y);
  7. max = MAX(x, y);
  8. printf("max=%d\n", max);
  9. return 0;
  10. }

執行結果:
input two numbers: 10 20
max=20

程式第2行進行了帶參巨集定義,用巨集名MAX

表示條件表示式(a>b) ? a : b,形參a、b均出現在條件表示式中。程式第7行max=MAX(x, y)為巨集呼叫,實參 x、y 將代換形參a、b。巨集展開後該語句為:

max=(x>y) ? x : y;

對帶參巨集定義的說明

1) 帶參巨集定義中,形參之間可以出現空格,但是巨集名和形參列表之間不能有空格出現。例如把:

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

寫為:

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

將被認為是無參巨集定義,巨集名MAX代表字串(a,b) (a>b)?a:b。巨集展開時,巨集呼叫語句:

max=MAX(x,y);

將變為:

max=(a,b)(a>b)?a:b(x,y);

這顯然是錯誤的。

2) 在帶參巨集定義中,不會為形式引數分配記憶體,因此不必指明資料型別。而在巨集呼叫中,實參包含了具體的資料,要用它們去代換形參,因此必須指明資料型別。

這一點和函式是不同的:在函式中,形參和實參是兩個不同的變數,都有自己的作用域,呼叫時要把實參的值傳遞給形參;而在帶引數的巨集中,只是符號的替換,不存在值傳遞的問題。

【示例】輸入 n,輸出 (n+1)^2 的值。

 
  1. #include <stdio.h>
  2. #define SQ(y) (y)*(y)
  3. int main(){
  4. int a, sq;
  5. printf("input a number: ");
  6. scanf("%d", &a);
  7. sq = SQ(a+1);
  8. printf("sq=%d\n", sq);
  9. return 0;
  10. }

執行結果:
input a number: 9
sq=100

第2行為巨集定義,形參為 y。第7行巨集呼叫中實參為 a+1,是一個表示式,在巨集展開時,用 a+1 代換 y,再用 (y)*(y) 代換 SQ,得到如下語句:

sq=(a+1)*(a+1);

這與函式的呼叫是不同的,函式呼叫時要把實參表示式的值求出來再傳遞給形參,而巨集展開中對實參表示式不作計算,直接按照原樣替換。

3) 在巨集定義中,字串內的形參通常要用括號括起來以避免出錯。例如上面的巨集定義中 (y)*(y) 表示式的 y 都用括號括起來,因此結果是正確的。如果去掉括號,把程式改為以下形式:

 
  1. #include <stdio.h>
  2. #define SQ(y) y*y
  3. int main(){
  4. int a, sq;
  5. printf("input a number: ");
  6. scanf("%d", &a);
  7. sq = SQ(a+1);
  8. printf("sq=%d\n", sq);
  9. return 0;
  10. }

執行結果為:
input a number: 9
sq=19
同樣輸入9,但結果卻是不一樣的。問題在哪裡呢?這是由於替換隻作符號替換而不作其它處理而造成的。巨集替換後將得到以下語句:

sq=a+1*a+1;

由於a為9故sq的值為19。這顯然與題意相違,因此引數兩邊的括號是不能少的。即使在引數兩邊加括號還是不夠的,請看下面程式:

 
  1. #include <stdio.h>
  2. #define SQ(y) (y)*(y)
  3. int main(){
  4. int a,sq;
  5. printf("input a number: ");
  6. scanf("%d", &a);
  7. sq = 200 / SQ(a+1);
  8. printf("sq=%d\n", sq);
  9. return 0;
  10. }

與前面的程式碼相比,只是把巨集呼叫語句改為:

sq=200/SQ(a+1);

執行程式後,如果仍然輸入 9,那麼我們希望的結果為 2。但實際情況並非如此:
input a number: 9
sq=200

為什麼會得這樣的結果呢?分析巨集呼叫語句,在巨集展開之後變為:

sq=200/(a+1)*(a+1);

a 為 9 時,由於“/”和“*”運算子優先順序和結合性相同,所以先計算 200/(9+1),結果為 20,再計算 20*(9+1),最後得到 200。

為了得到正確答案,應該在巨集定義中的整個字串外加括號:

純文字複製
 
  1. #include <stdio.h>
  2. #define SQ(y) ((y)*(y))
  3. int main(){
  4. int a,sq;
  5. printf("input a number: ");
  6. scanf("%d", &a);
  7. sq = 200 / SQ(a+1);
  8. printf("sq=%d\n", sq);
  9. return 0;
  10. }

由此可見,對於帶參巨集定義不僅要在引數兩側加括號,還應該在整個字串外加括號。