宏 Macro

导语
本篇是关于宏定义的一些知识总结

1. 预处理 preprocess

根据程序中的预处理指令，预处理器把宏名替换成其表示的内容–宏展开（macro expansion）；
预处理器指令从#开始运行，到后面的第1个换行符为止(指用Enter按下的换行，而不是 \n)。即：指令的长度仅限于一行；
在预处理开始前，编译器会把多行物理行（physical line）处理为一行逻辑行（logical line）。即：找到反斜杠\后面的换行符，把反斜杠和换行符删掉
双引号字符串中的文本不会被宏替换！

2. 宏定义常量和表达式

宏定义只做简单的替换，不计算，不对表达式求值

#define PI 3.14			// 定义常量
#define FOUR (2*2)		// 定义表达式
#define SIX (2 * 3)		// 不要求代码中用空格来分隔记号（token：2 * 3 代表三个token，2*3 是一个token）
#define EIGHT (2 \
		*4)				// 反斜杠扩展逻辑行

关于 #define 和 const 定义常量

#define 定义的常量是直接替换，没有类型检查，而 const 有对应的数据类型，有类型检查

#define 仅展开，不分配内存；const 会分配内存；#define 定义的常量占用代码段的内存，const 定义的常量占用数据段的内存

#define 可以通过 #undef 取消再重新定义，const 不能重定义。

建议！！！只使用const常量而不使用宏常量。

3. 在宏定义中使用参数

1	#define INVSQR(x) (1/((x)*(x))) // 求x平方的倒数

建议！！！用()把所有的参数和整个替换体包裹起来
建议！！！不要在宏中使用递增或递减运算符(++,–)

3.1 运算符 #，##，以及宏VA_ARGS

3.1.1 # :把记号(token)转换成字符串

例如，如果x是一个宏形参，那么#x就是转换为字符串”x”的形参名。这个过程称为字符串化（stringizing）

1 2	#define PRINT_ARG_NANE(x) printf(#x "\n") #define PRINTSQR(x) printf("The square of " #x " is %d \n", ((x)*(x))) // ANSI C字符串可以自动串联

3.1.2 ## :连接运算符

1
2

#define XNAME(n) x##n // 给传入的宏参数加上一个x前缀  
#define PRINTXN(n) printf("x" #n " is %d \n" , x##n) // 注意其中的x就等于是你键盘敲入的一个x，不代表其他任何东西

3.1.3 __VA_ARGS__宏

__VA_ARGS__就是把…表示的参数包，原封不动的抄过去
… 表示可变的参数（variadic argument）,包括里面的逗号

1
2
3

//可变参数不可为空
#define MYPRINT(...) \
        printf(__VA_ARGS__)

如果可变参数为空，就会出现一个多余的逗号printf(,)会报错
“##”操作符如果一侧没有内容就会连接失败，并且删除两侧要连接的内容，此处就会删除这个多余的逗号
也可以给可变参数…起个名字，而不用__VA_ARGS__，使用方法和效果是完全一样的

1 2	#define DEBUG(fomart, args...) \ printf("debug: " fomart, ##args)

测试代码及结果

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main()
{

    cout << FOUR * (SIX + EIGHT) << endl; // 56
    cout << SIX / EIGHT << endl; // 0
    cout << EIGHT << endl; // 8
    cout << "EIGHT" << endl; // EIGHT 双引号字符串中的文本不会被宏替换
    cout << INVSQR(1) << endl; // 1
    cout << INVSQR(2.f) << endl; // 0.25

    int int_a = 10;
    PRINT_ARG_NANE(int_a); // int_a
    PRINTSQR(int_a); // The square of int_a is 100
    PRINTSQR(4 + 6); // The square of 4 + 6 is 100

    int XNAME(1) = 10; //  展开后：int x1 = 10;
    int XNAME(2) = 20; //  展开后：int x2 = 20;
    int x3 = 30;

    cout << x1 << endl; // 10
    cout << x2 << endl; // 20
    PRINTXN(3); // x3 is 30
    
    MYPRINT("a = %d \n", 5); // a = 5
    DEBUG("a = %d \n", 5); // debug: a = 5
    
    
    return 0;
}

其他
预处理指令：#define、#include、#ifdef、#else、#endif、#ifndef、#if、#elif、#line、#error、#pragma
关键字：_Generic、_Noreturn、_Static_assert
函数/宏：sqrt()、atan()、atan2()、exit()、atexit()、assert()、memcpy()、memmove()、va_start()、va_arg()、va_copy()、va_end()