C语言基础00——基本补充（#define）

一、#define

        在 C 语言中，#define 是预处理指令的一种，主要用于在编译前对代码进行文本替换或定义宏，它的作用和用法可以从以下几个方面详细理解：

1.1 基本作用：文本替换

        #define的核心功能是在编译前将代码中所有出现的 “宏名” 替换为指定的 “替换文本”，这个过程称为 “宏展开”。

        语法格式：

#define 宏名 替换文本

示例：

#include <stdio.h>
#define PI 3.14159  // 定义宏PI，替换文本为3.14159int main() {float radius = 2.0;float area = PI * radius * radius;  // 编译前会被替换为 3.14159 * radius * radiusprintf("面积: %f\n", area);return 0;
}

        运行结果：

        编译时，预处理阶段会先将代码中所有的 PI 替换为 3.14159，再进行后续编译。

1.2 无参数宏（符号常量）

        最常见的用法是定义 “符号常量”，用有意义的名称代替数值或字符串，提高代码的可读性和可维护性。

示例：

#define MAX_SIZE 100  // 定义数组最大长度
#define GREET "Hello, World!"  // 定义字符串int main() {int arr[MAX_SIZE];  // 等价于 int arr[100];printf("%s\n", GREET);  // 等价于 printf("%s\n", "Hello, World!");return 0;
}

        运行结果：

        优势：如果需要修改 MAX_SIZE，只需修改 #define 一行，无需逐个修改代码中所有用到 100 的地方。

        注意：宏定义末尾不要加逗号，否则会被一起替换（例如 #define PI 3.14, 会导致替换后出现语法错误）。

1.3 带参数宏（类似函数的宏）

        #define可以定义带参数的宏，实现简单的代码片段替换，类似函数但没有函数调用的开销（宏是编译前替换，函数是运行时调用）。

        语法格式：

#define 宏名(参数列表) 替换文本

示例：

// 定义求两数最大值的宏
#define MAX(a, b) (a > b ? a : b)#include <stdio.h>
int main() {int x = 5, y = 10;printf("最大值: %d\n", MAX(x, y));  // 替换为 (x > y ? x : y)，输出10return 0;
}

运行结果：

注意事项：

（1）替换文本中参数和整体需要加括号，避免优先级问题。

        例如，若定义为 #define MUL(a, b) a * b，当调用 MUL(2+3, 4) 时，会被替换为 2+3*4（结果 14），而非预期的 (2+3)*4（结果 20）。

        正确定义应为：#define MUL(a, b) ((a) * (b))。

（2）宏没有类型检查，而函数有严格的类型检查。例如 MAX("a", 3) 会在编译时出错，但宏本身不会检测参数类型。

（3）宏展开可能导致代码冗余。如果宏体较长，多次调用会导致编译后的代码体积增大（函数调用则不会）。

1.4 特殊用法

1.4.1 定义空宏

        用于条件编译的标记，本身没有替换文本，仅作为 “是否定义过” 的判断依据。

#define DEBUG  // 空宏，仅标记“已定义DEBUG”#ifdef DEBUG  // 如果DEBUG已定义，则执行下面的代码printf("调试信息: x = %d\n", x);
#endif

1.4.2 多行宏定义

        如果宏体需要换行，每行末尾加反斜杠 \（最后一行无需加）。

#define PRINT_INFO(name, age) \printf("姓名: %s\n", name); \printf("年龄: %d\n", age)// 调用
PRINT_INFO("张三", 20);  // 会展开为两行printf代码

1.4.3 字符串化（#）和连接（##）

（1）#：将宏参数转换为字符串（字符串化）。

#define STR(s) #s
printf(STR(hello));  // 替换为 printf("hello");

（2）##：将两个符号连接为一个符号（令牌连接）。

#define JOIN(a, b) a##b
int num123 = 100;
printf("%d\n", JOIN(num, 123));  // 替换为 printf("%d\n", num123); 输出100

1.5 与 const 的区别

在 C 语言中，#define 定义的符号常量和 const 定义的常量有本质区别：

#define 是预处理阶段的文本替换，没有类型，不占用内存，作用域是从定义处到文件结束（可通过 #undef 取消定义）。

const 是编译阶段的常量，有明确类型，会占用内存（类似变量但值不可修改），受作用域和访问控制（如 static）限制。

示例：

#define PI 3.14  // 无类型，预处理替换
const float pi = 3.14;  // 有float类型，编译时确定为常量

1.6 #define总结 

注意事项

        （1）宏定义通常放在文件开头，便于维护。

        （2）宏名一般用大写字母（如 MAX_SIZE），与变量名区分。

        （3）避免宏的副作用：例如 #define INC(x) x++，调用 INC(a + b) 会展开为 a + b++，导致逻辑错误。

        （4）可用 #undef 宏名 取消已定义的宏，避免冲突。

        总结来说，#define 是 C 语言中用于文本替换的预处理工具，灵活使用可以简化代码、提高可读性，但也需注意其无类型检查、可能引发优先级问题等特性，合理选择与 const 或函数配合使用。