C++中的宏

0 资料

• 最值宏
• do{}while(0)的宏封装技巧

1 最值宏

- C++最值的宏，在两个头文件中，分别为cfloat和climits。其中，float的最值宏在cfloat中，且cfloat没有负值的最小宏，而其他char、int和double是在climits中。如下

// --------------------------------
#include <limits.h>CHAR_MIN 　　　　　　 char的最小值
SCHAR_MAX 　　　　　  signed char 最大值
SCHAR_MIN 　　　　　  signed char 最小值
UCHAR_MAX 　　　　　  unsigned char 最大值SHRT_MAX 　　　　　　 short 最大值
SHRT_MIN　　　　　　  short 最小值
USHRT_MAX　　　　　   unsigned short 最大值INT_MAX　　　　　　　 int 最大值
INT_MIN 　　　　　　  int 最小值
UINT_MAX 　　　　　　 unsigned int 最大值
UINT_MIN  　　　　　　unsigned int 最小值LONG_MAX　　　　　　  long最大值
LONG_MIN 　　　　　　 long最小值
ULONG_MAX 　　　　　  unsigned long 最大值double　d1　=　DBL_MIN;
double　d2　=　DBL_MAX;
long ln1 =  LONG_MAX;
long ln2 =  LONG_MIN;
long long lln1 = LONG_LONG_MAX;
long long lln1 = LONG_LONG_MIN;// --------------------------------
#include <float.h> 
FLT_MANT_DIG　　　　  float 类型的尾数
FLT_DIG　　　　　　　  float 类型的最少有效数字位数
FLT_MIN_10_EXP　　　  带有全部有效数的float类型的负指数的最小值（以10为底）
FLT_MAX_10_EXP 　　   float类型的正指数的最大值（以10为底）
FLT_MIN 　　　　　　　 保留全部精度的float类型正数最小值
FLT_MAX　　　　　　　  float类型正数最大值

2 定位宏

• FILE：文件名
• FUNCTION：函数名
• LINE：行数

3 比较宏

• 在C/C++中，浮点数的表示是不准确的。float、double分别遵循R32-24，R64-53的标准。他们尾数的位数分别是23、52，即误差在2^-23,2-52.所以float的精度误差在1e-6，double的精度误差在1e-15。因此，对于浮点数的比较不能单纯使用==与！=来比较。通常使用以下的比较方法：
  • 所以判断浮点数是否等于0：
    • 要判断一个单精度浮点数是否等于0：if(fabs(f_float) <= 1e-6);
    • 要判断一个双精度浮点数是否等于0：if(fabs(d_double) <= 1e-15);
  • 所以判断两个浮点数相等：
    • 要判断两个单精度浮点数是否相等：if(fabs(f1_float - f2_float) <= 1e-6);
    • 要判断两个双精度浮点数是否相等：if(fabs(d1_double - d2_double) <= 1e-15);
  • 注意：
    • 浮点数的绝对值用fabs（整型绝对值是abs）
    • fabs与abs是在cmath头文件中

4 连接宏

4.1 #运算符

#运算符用于创建字符串，简单说就是在它引用的宏变量的左右各加上一个双引号。#运算符后面应该跟一个形参(中间可以有空格或Tab)，

如定义好#define STRING(x) #x之后，下面二条语句就等价。

char *pChar = "hello world";
char *pChar = STRING(hello world);

4.2 #@运算符

在函数式宏定义中，#@运算符用于创建一个字符，如

#define makechar(x)  #@xa = makechar(b);

预处理之后是 a = ‘b’;

4.3 ##运算符

##运算符把前后两个预处理Token连接成一个预处理Token，和#运算符不同：##运算符不仅限于函数式宏定义，变量式宏定义也可以用。例如：

#define CONCAT(a, b) a##b
CONCAT(con, cat)

预处理之后是concat。再比如，要定义一个宏展开成两个#号，可以这样定义：

#define HASH_HASH # ## #

注意

凡是宏定义里有用**#或##的地方宏参数是不会再展开**，例如**_STRI(INT_MAX)中的INT_MAX就不会被展开为2147483647**。

如果想要使其中的宏参数展开，则需要多加一层中间转换宏： #define STRI(s) _STRI(s)。加这层宏的用意是把所有宏的参数在这层里全部展开，那么在转换宏里的宏就能得到对应的宏参数。

#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;#define f(a,b) a##b
#define g(a) #a
#define h(a) g(a)#define A(x) T_##x
#define B(x) #@x
#define C(x) #x#define WARN_IF(EXP) if(EXP) cerr << #EXP << endl;
#define paster( n ) cout << "token" << #n << " = " << n << endl;
#define _CONS(a, b) int(a##+##b)
#define _STRI(s) #s
#define STRI(s) _STRI(s)void test_sharp_symbol()
{printf("%s\n", h(f(1, 2))); //输出:12printf("%s\n", g(f(1, 2))); //输出:f(1,2)printf("%s\n", h(A(1)));    // A(1)------〉T_1printf("%d\n", B(1));       // B(1)------〉'1'printf("%s\n", C(1));       // C(1)------〉"1"int div = 0;WARN_IF(div == 0);              //输出: div == 0paster(9);                      //输出: token9 = 9cout << _CONS(1+2, 2) << endl;  //输出: 3cout << _STRI(INT_MAX) << endl; //输出: INT_MAXcout << STRI(INT_MAX) << endl; // prints : 2147483647
}

• Token 是程序中对编译器有意义的最小元素。Token 可分类如下：
  • Keywords
  • Identifiers
  • Constants
  • Strings
  • Special Symbols
  • Operators

自定义宏

易错点

• 宏函数，要使用do{}while(0)的技巧，将函数体存为复合语句，相当于单条语句。避免宏替换对一些语句造成执行逻辑的错误，例如if、while等，参考博客，例如

#ifndef xxx
#defind xxx(v) do{...;...;}while(0)
#endif

注意，while后面不要加分号( ; )。

• 宏函数中，要注意多次替换输入参数的问题。如果输入参数是个函数，而该参数在宏函数体中出现多次，则函数体会被实现多次，这是很严重的错误。