带参宏定义

  • 2017-08-17
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西安网站建设 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

【例9.4】

#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。

【例9.5】

#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:

【例9.6】

#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:

【例9.7】

#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/*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】

#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。

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】

main(){

  int i=1;

  while(i<=5)

    printf("%d\n",SQ(i++));

}

SQ(int y)

{

  return((y)*(y));

}

【例9.10】

#define SQ(y) ((y)*(y))

main(){

  int i=1;

  while(i<=5)

    printf("%d\n",SQ(i++));

}

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++))。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。

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】

#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 西安网站建设