宏名必须用大写字母吗?

宏名必须用大写字母吗?
宏名必须用大写字母吗?

宏名必须用大写字母吗?

宏定义
在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串, 称为“宏”.被定义为“宏”的标识符称为“宏名”.在编译预处理时,对程序中所有出现的“宏名”,都用宏定义中的字符串去代换, 这称为“宏代换”或“宏展开”.
宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的. 宏代换是由预处理程序自动完成的.在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种. 下面分别讨论这两种“宏”的定义和调用.
无参宏定义
无参宏的宏名后不带参数.其定义的一般形式为： #define 标识符 字符串 其中的“#”表示这是一条预处理命令.凡是以“#”开头的均为预处理命令.“define”为宏定义命令. “标识符”为所定义的宏名.“字符串”可以是常数、表达式、格式串等.在前面介绍过的符号常量的定义就是一种无参宏定义. 此外,常对程序中反复使用的表达式进行宏定义.例如： # define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y).在编写源程序时,所有的(y*y+3*y)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用(y*y+3*y)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译.
#define M (y*y+3*y)
main(){
int s,y;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&y);
s=3*M+4*M+5*M;
printf("s=%d\n",s);
}
上例程序中首先进行宏定义,定义M表达式(y*y+3*y),在s= 3*M+4*M+5* M中作了宏调用.在预处理时经宏展开后该语句变为：s=3*(y*y+3*y)+4(y*y+3*y)+5(y*y+3*y);但要注意的是,在宏定义中表达式(y*y+3*y)两边的括号不能少.否则会发生错误.
当作以下定义后： #difine M y*y+3*y在宏展开时将得到下述语句： s=3*y*y+3*y+4*y*y+3*y+5*y*y+3*y；这相当于； 3y2+3y+4y2+3y+5y2+3y；显然与原题意要求不符.计算结果当然是错误的. 因此在作宏定义时必须十分注意.应保证在宏代换之后不发生错误.对于宏定义还要说明以下几点：
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,这只是一种简单的代换,字符串中可以含任何字符,可以是常数,也可以是表达式,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置换.
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： # define PI 3.14159
main()
{
……
}
# undef PIPI的作用域
f1()
.表示PI只在main函数中有效,在f1中无效.
4. 宏名在源程序中若用引号括起来,则预处理程序不对其作宏代换.
#define OK 100
main()
{
printf("OK");
printf("\n");
}
上例中定义宏名OK表示100,但在printf语句中OK被引号括起来,因此不作宏代换.程序的运行结果为：OK这表示把“OK”当字符串处理.
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 STU struct stu在程序中可用STU作变量说明： STU body[5],*p;#define INTEGER int 在程序中即可用INTEGER作整型变量说明： INTEGER 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代换,是在预处理完成的,而typedef是在编译时处理的,它不是作简单的代换, 而是对类型说明符重新命名.被命名的标识符具有类型定义说明的功能.请看下面的例子： #define PIN1 int* typedef (int*) PIN2;从形式上看这两者相似, 但在实际使用中却不相同.下面用PIN1,PIN2说明变量时就可以看出它们的区别： PIN1 a,b;在宏代换后变成 int *a,b;表示a是指向整型的指针变量,而b是整型变量.然而：PIN2 a,b;表示a,b都是指向整型的指针变量.因为PIN2是一个类型说明符.由这个例子可见,宏定义虽然也可表示数据类型, 但毕竟是作字符
代换.在使用时要分外小心,以避出错.
8. 对“输出格式”作宏定义,可以减少书写麻烦.例9.3 中就采用了这种方法.
#define P printf
#define D "%d\n"
#define F "%f\n"
main(){
int a=5, c=8, e=11;
float b=3.8, d=9.7, f=21.08;
P(D F,a,b);
P(D F,c,d);
P(D F,e,f);
}
带参宏定义
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.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：
#define M(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
#define MAX(a,b) (a>b)?a:b
main(){
int x,y,max;
printf("input two numbers: ");
scanf("%d%d",&x,&y);
max=MAX(x,y);
printf("max=%d\n",max);
}
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.程序第七行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,宏名和形参表之间不能有空格出现.
例如把： #define MAX(a,b) (a>b)?a:b写为： #define MAX (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.
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}
上例中第一行为宏定义,形参为y.程序第七行宏调用中实参为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：
#define SQ(y) y*y
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}
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：
#define SQ(y) (y)*(y)
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}
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
#define SQ(y) ((y)*(y))
main(){
int a,sq;
printf("input a number: ");
scanf("%d",&a);
sq=160/SQ(a+1);
printf("sq=%d\n",sq);
}
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.
5. 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.main(){
int i=1;
while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
}
SQ(int y)
{
return((y)*(y));
}#define SQ(y) ((y)*(y))
main(){
int i=1;
while(i<=5)
printf("%d\n",SQ(i++));
}
在上例中函数名为SQ,形参为Y,函数体表达式为((y)*(y)).在例9.6中宏名为SQ,形参也为y,字符串表达式为(y)*(y)). 两例是相同的.例9.6的函数调用为SQ(i++),例9.7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9.6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9.7中宏调用时,只作代换.SQ(i++)被代换为((i++)*(i++)).在第一次循环时,由于i等于1,其计算过程为：表达式中前一个i初值为1,然后i自增1变为2,因此表达式中第2个i初值为2,两相乘的结果也为2,然后i值再自增1,得3.在第二次循环时,i值已有初值为3,因此表达式中前一个i为3,后一个i为4, 乘积为12,然后i再自增1变为5.进入第三次循环,由于i 值已为5,所以这将是最后一次循环.计算表达式的值为5*6等于30.i值再自增1变为6,不再满足循环条件,停止循环.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.
6. 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.
#define SSSV(s1,s2,s3,v) s1=l*w;s2=l*h;s3=w*h;v=w*l*h;
main(){
int l=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);
}
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.