C语言带参数宏定义【编程必备】

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。对带参数的宏，在调用中，不仅要宏展开，而且要用实参去代换形参。带参宏定义的一般形式为： #define 宏名(形参表) 字符串在字符串中含有各个形参。带参宏调用的一般形式为： 宏名(实参表);例如：#defineM(y)y*y+3*y/*宏定义*//* …… */k=M(5);/*宏调用*/在宏调用时，用实参5去代替形参y，经预处理宏展开后的语句为： k=5*5+3*5【例9-4】输出两个数中较大的数。#include#defineMAX(a,b)(a>b)?a:bintmain(void){intx,y,max;printf('input two numbers: ');scanf('%d%d',&x,&y);max=MAX(x,y);printf('max=%d\n',max);return0;}上例程序的第一行进行带参宏定义，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6行max=MAX(x,y)为宏调用，实参x、y，将代换形参a、b。宏展开后该语句为：max=(x>y)?x:y;用于计算x、y中的大数。对于带参的宏定义有以下问题需要说明：1) 带参宏定义中，形参之间可以出现空格，但是宏名和形参表之间不能有空格出现。例如把：#defineMAX(a,b)(a>b)?a:b写为：#defineMAX(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，形式参数不分配内存单元，因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参，因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中，形参和实参是两个不同的量，各有自己的作用域，调用时要把实参值赋予形参，进行“值传递”。而在带参宏中，只是符号代换，不存在值传递的问题。3) 在宏定义中的形参是标识符，而宏调用中的实参可以是表达式。【例9-5】输入 n，输出 (n+1)^2 的值。#include#defineSQ(y)(y)*(y)intmain(void){inta,sq;printf('input a number: ');scanf('%d',&a);sq=SQ(a+1);printf('sq=%d\n',sq);return0;}上例中第1行为宏定义，形参为y。程序第6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赋予形参。而宏代换中对实参表达式不作计算直接地照原样代换。4) 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。在上例中的宏定义中(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（【例9.6】）：#include#defineSQ(y)y*yintmain(void){inta,sq;printf('input a number: ');scanf('%d',&a);sq=SQ(a+1);printf('sq=%d\n',sq);return0;}运行结果为： input a number:3 sq=7同样输入3，但结果却是不一样的。问题在哪里呢？这是由于代换只作符号代换而不作其它处理而造成的。宏代换后将得到以下语句：sq=a+1*a+1;由于a为3故sq的值为7。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（【例9.7】）：#include#defineSQ(y)(y)*(y)intmain(void){inta,sq;printf('input a number: ');scanf('%d',&a);sq=160/SQ(a+1);printf('sq=%d\n',sq);return0;}本程序与前例相比，只把宏调用语句改为：sq=160/SQ(a+1);运行本程序如输入值仍为3时，希望结果为10。但实际运行的结果如下： input a number:3 sq=160为什么会得这样的结果呢?分析宏调用语句，在宏代换之后变为：sq=160/(a+1)*(a+1);a为3时，由于“/”和“*”运算符优先级和结合性相同，则先作160/(3+1)得40，再作40*(3+1)最后得160。为了得到正确答案应在宏定义中的整个字符串外加括号，程序修改如下（【例9.8】）：#include#defineSQ(y)((y)*(y))intmain(void){inta,sq;printf('input a number: ');scanf('%d',&a);sq=160/SQ(a+1);printf('sq=%d\n',sq);return0;}以上讨论说明，对于宏定义不仅应在参数两侧加括号，也应在整个字符串外加括号。带参的宏和带参函数很相似，但有本质上的不同，除上面已谈到的各点外，把同一表达式用函数处理与用宏处理两者的结果有可能是不同的。【例9-9】用函数计算平方#includeintmain(void){inti=1;while(i<=5)printf('%d^2 = %d\n',(i-1),SQ(i++));return0;}intSQ(inty){return((y)*(y));}运行结果：1^2 = 12^2 = 43^2 = 94^2 = 165^2 = 25【例9-10】用宏计算平方#include#defineSQ(y)((y)*(y))intmain(void){inti=1;while(i<=5)printf('%d^2 = %d\n',i,SQ(i++));return0;}运行结果：1^2 = 13^2 = 95^2 = 25注意：【例9-10】的运行结果在不同的编译器下可能不一样。VC6.0下输出结果与上面相同，MinGW的输出结果为：3^2 = 15^2 = 97^2 = 25这与 printf() 参数列表中表达式的计算顺序和优先级有关，这里不深究。在【例9-9】中函数名为SQ，形参为Y，函数体表达式为((y)*(y))。在【例9-10】中宏名为SQ，形参也为y，字符串表达式为(y)*(y))。 【例9-9】的函数调用为SQ(i++)，【例9-10】的宏调用为SQ(i++)，实参也是相同的。从输出结果来看，却大不相同。分析如下：在【例9-9】中，函数调用是把实参i值传给形参y后自增1。 然后输出函数值。因而要循环5次。输出1~5的平方值。而在【例9-10】中宏调用时，只作代换。SQ(i++)被代换为((i++)*(i++))。第一次循环，i 的值为1，(i++)*(i++)=1；第二次循环 i 的值为 3，(i++)*(i++)=9；第三次循环 i 的值为 5，(i++)*(i++)=25；第四次循环，i 的值为7，终止循环。从以上分析可以看出函数调用和宏调用二者在形式上相似，在本质上是完全不同的。宏定义也可用来定义多个语句，在宏调用时，把这些语句又代换到源程序内。看下面的例子。【例9-11】#include#defineSSSV(s1,s2,s3,v)s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h;intmain(void){intl=3,w=4,h=5,sa,sb,sc,vv;SSSV(sa,sb,sc,vv);printf('sa=%d\nsb=%d\nsc=%d\nvv=%d\n',sa,sb,sc,vv);return0;}程序第一行为宏定义，用宏名SSSV表示4个赋值语句，4 个形参分别为4个赋值符左部的变量。在宏调用时，把4个语句展开并用实参代替形参。使计算结果送入实参之中。