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C 语言中的宏
更新于 2025/6/7 14:07:17
C 语言中的宏是赋予特定常量值或代码语句的名称，在编译处理器之前，这些常量值或代码会被替换为相应的值/代码。 C 宏 使用 #define 预处理器指令定义。
宏 对于代码可重用性、定义常量值、定义内联函数和条件编译非常有用。
以下是我们将在本教程中介绍的不同类型的 C 宏 -
类对象宏
类函数宏
链式宏
可变参数宏
预定义宏
类对象宏
定义常量的宏是类对象宏。
语法
使用以下语法 -
#define name value
类对象宏示例
在以下示例中，我们定义了一个类对象宏 -
#include
// 定义宏
#define PI 3.14
#define MAX 10
int main() {
// 打印值
printf("Value of PI = %d
", PI);
printf("Value of MAX = %d
", MAX);
return 0;
}
类函数宏
要定义类函数宏，请使用相同的"#define"指令，但在宏名称后紧接着一对括号，并带有一个或多个参数。只有当宏名称后跟一对括号时，才会展开此类宏。
预处理器展开此类宏时，会将指定的参数合并到替换文本中。类函数宏通常称为带参数(或实参)的宏。
语法
类函数宏的定义如下 -
#define macro_name([parameter_list]) replacement_text
类函数宏示例
下面给出了一个类函数宏的示例 -
#include
#define square(x) ((x) * (x))
int main(){
int x = 5;
printf("x: %d Square of x: %d", x, square(x));
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
x: 5 Square of x: 25
定义类函数宏的规则
一些定义函数的规则也适用于宏 -
宏可以不带参数定义
宏可以带有固定数量的参数定义
宏可以带有可变数量的参数定义
例如，当您使用这样的宏时，逗号分隔的参数列表必须包含与宏定义中的参数数量相同的参数。
不带参数的类函数宏
类函数宏也可以不带参数定义。
示例 1
以下示例展示了如何使用不带参数的宏 -
#include
#define MESSAGE() printf("Hello World");
int main() {
int x = 5;
MESSAGE();
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Hello World
一些标准库也提供了宏定义。例如，getchar() 宏展开后，实现了 getc() 函数，如下所示:-
#define getchar() getc(stdin)
类似地，putchar() 宏封装了 putc() 函数:-
#define putchar(x) putc(x, stdout)
示例 2
以下程序定义了一个名为 LOOP(x) 的宏，并运行一个 for 循环，循环次数作为其参数:-
#include
#define LOOP(x) {\
for (int i = 1; i <= x; i++)\
printf("Iteration no: %d
", i);\
}
int main() {
int x = 3;
LOOP(x);
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
Iteration no: 1
Iteration no: 2
Iteration no: 3
链式宏
当一个宏嵌套在另一个宏中时，它们被称为链式宏。
链式宏示例
以下示例展示了如何使用链式宏 -
#include
#define PI 3.142
#define CIRCUMFERENCE(x) (2*PI*x)
int main(){
int x = 5;
printf("Circumference of a circle with radius %d is %f", x, CIRCUMFERENCE(x));
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
Circumference of a circle with radius 5 is 31.420000
可变参数宏
您还可以定义具有可变数量参数的宏或可变参数宏。具有可变长度参数的宏是一种允许宏接受任意数量参数的功能。您可以将位置参数和关键字参数传递给宏。
定义可变参数宏时，省略号 () 作为参数，用于捕获可变数量的参数。要使用可变参数宏，可以将省略号指定为宏定义中的最后一个形式参数。此标记序列将替换宏主体中出现的标识符 __VA_ARGS__。
__VA_ARGS__ 将被替换为与省略号匹配的所有参数，包括它们之间的逗号。请注意，可变参数宏只能在兼容 C99 及以上版本的 C 编译器中使用。
可变参数宏示例
请看以下示例 -
#include
#define MAX_ARGS 5 // 定义允许的最大参数数量
#define ARGS(x, ...) do {\
printf("%d
", ##__VA_ARGS__); \
} while (0)
int main() {
ARGS(1, 2, 3); // 3 参数
ARGS(1, 2, 3, 4, 5, 6); // 6 参数
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
2
2
预定义宏
ANSI C 定义了许多宏。虽然每个宏都可以在编程中使用，但不应直接修改预定义宏。
宏
描述
__DATE__
以字符形式表示的当前日期，格式为"MMM DD YYYY"。
__TIME__
以字符形式表示的当前时间，格式为"HH:MM:SS"。
__FILE__
包含当前文件名的字符串字面量。
__LINE__
它包含当前行号，为十进制常量。
__STDC__
当编译器符合 ANSI 标准时，定义为 1。
示例
以下示例演示了如何在 C 程序中使用预定义宏 -
#include
int main() {
printf("File :%s
", __FILE__ );
printf("Date :%s
", __DATE__ );
printf("Time :%s
", __TIME__ );
printf("Line :%d
", __LINE__ );
printf("ANSI :%d
", __STDC__ );
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
File: main.c
Date: Mar 6 2024
Time: 20:12:19
Line: 8
ANSI: 1
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