C语言宏定义、条件编译

笔记整理：

宏定义

宏定义的一般形式为：
#define 宏名字符串或者表达式
预处理的工作就是替换，就是将宏名替换成相应的字符串与表达式。

宏定义字符串：

#define 宏名 字符串

该示例中的语句int sum = 20 + N;，N被100代替了

#include <stdio.h>
#define N 100
int main(){
    int sum = 20 + N;
    printf("%d
", sum);
    return 0;
}

宏定义表达式：

#define  宏名  (表达式)

#include <stdio.h>
#define M (n*n+3*n)
int main(){
    int sum, n;
    printf("Input a number: ");
    scanf("%d", &n);
    sum = 3*M+4*M+5*M;
    printf("sum=%d
", sum);
    return 0;
}

注意：宏定义中表达式必须用括号

对宏定义的几点说明

1) 宏定义是用宏名来表示一个字符串，在宏展开时又以该字符串取代宏名，这只是一种简单粗暴的替换。字符串中可以含任何字符，它可以是常数、表达式、if 语句、函数等，预处理程序对它不作任何检查，如有错误，只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。

2) 宏定义不是说明或语句，在行末不必加分号，如加上分号则连分号也一起替换。

3) 宏定义必须写在函数之外，其作用域为宏定义命令起到源程序结束。如要终止其作用域可使用#undef命令。例如：
表示 PI 只在 main() 函数中有效，在 func() 中无效。

#define PI 3.14159
int main(){
    // Code
    return 0;
}
#undef PI
void func(){
    // Code
}

4）代码中的宏名如果被引号包围，那么预处理程序不对其作宏代替。

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 UINT unsigned int

在程序中可用 UINT 作变量说明：

UINT 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替换，由预处理器来处理；而 typedef 是在编译阶段由编译器处理的，它并不是简单的字符串替换，而给原有的数据类型起一个新的名字，将它作为一种新的数据类型。

带有参数的宏定义

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”，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) 字符串或者表达式

在字符串中可以含有各个形参，形参列表中参数以逗号分隔。

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
// Code
k=M(5); //宏调用

注意：

#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
", sq);
    return 0;
}

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

结果：

input a number: 9
sq=100

#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
", sq);
    return 0;
}

sq=a+1*a+1;

结果：

input a number: 9
sq=19

条件编译

⑴ #if…#else…格式

#if 判断条件
           代码段1
#else
           代码段2
#endif
或者

#if 判断条件1
           代码段1
#elif 判断条件2
           代码段2
#else
           代码段3
#endif

功能：和if…else…表达式是一样的。适用的场景是存在真假的判断条件，此条件一般情况下是一个表达式。

⑵ #ifdef…#else…或者#ifndef…#else…格式

#ifdef 标识符
           代码段1
#else
           代码段2
#endif

或者

#ifndef 标识符
           代码段1
#else
           代码段2
#endif

功能：判断条件主要是查看标识符是否被定义（#define定义）。

在现实的工程项目中会使用大量的条件编译。比如说通过条件编译来使用各个不同的硬件平台；通过条件编译来实现平台和产品线管理；通过条件编译来区分正式版本和调试版本等等。

部分预处理指令

指令说明
# 空指令，无任何效果
#include 包含一个源代码文件
#define 定义宏
#undef 取消已定义的宏
#if 如果给定条件为真，则编译下面代码
#ifdef 如果宏已经定义，则编译下面代码
#ifndef 如果宏没有定义，则编译下面代码
#elif 如果前面的#if给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码
#endif 结束一个#if……#else条件编译块