帶參宏定義

  • 2017-08-17
  • 54

西安網站建設 帶參宏定義

    C語言允許宏帶有參數。在宏定義中的參數稱為形式參數,在宏調用中的參數稱為實際參數。

    對帶參數的宏,在調用中,不僅要宏展開,而且要用實參去代換形參。

帶參宏定義的一般形式為:

    #define  宏名(形參表)  字符串

在字符串中含有各個形參。

帶參宏調用的一般形式為:

    宏名(實參表);  

例如:

    #define M(y) y*y+3*y      /*宏定義*/

       ……

    k=M(5);                   /*宏調用*/

……    

在宏調用時,用實參5去代替形參y,經預處理宏展開後的語句為:

     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);

}

上例程序的第一行進行帶參宏定義,用宏名MAX表示條件表達式(a>b)?a:b,形參a,b均出現在條件表達式中。程序第七行max=MAX(x,y)為宏調用,實參x,y,將代換形參a,b。宏展開後該語句為:

    max=(x>y)?x:y;

用於計算x,y中的大數。

對於帶參的宏定義有以下問題需要說明:

1. 帶參宏定義中,宏名和形參表之間不能有空格出現。

   例如把:

       #define MAX(a,b) (a>b)?a:b

寫為:

    #define MAX  (a,b)  (a>b)?a:b

將被認為是無參宏定義,宏名MAX代表字符串 (a,b) (a>b)?a:b。宏展開時,宏調用語句:

    max=MAX(x,y);

將變為:

    max=(a,b)(a>b)?a:b(x,y);

這顯然是錯誤的。

2. 在帶參宏定義中,形式參數不分配內存單元,因此不必作類型定義。而宏調用中的實參有具體的值。要用它們去代換形參,因此必須作類型說明。這是與函數中的情況不同的。在函數中,形參和實參是兩個不同的量,各有自己的作用域,調用時要把實參值賦予形參,進行值傳遞。而在帶參宏中,隻是符號代換,不存在值傳遞的問題。

3. 在宏定義中的形參是標識符,而宏調用中的實參可以是表達式。

【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);

}

上例中第一行為宏定義,形參為y。程序第七行宏調用中實參為a+1,是一個表達式,在宏展開時,用a+1代換y,再用(y)*(y) 代換SQ,得到如下語句:

    sq=(a+1)*(a+1);

這與函數的調用是不同的,函數調用時要把實參表達式的值求出來再賦予形參。而宏代換中對實參表達式不作計算直接地照原樣代換。

4. 在宏定義中,字符串內的形參通常要用括號括起來以避免出錯。在上例中的宏定義中(y)*(y)表達式的y都用括號括起來,因此結果是正確的。如果去掉括號,把程序改為以下形式:

【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);

}

運行結果為:

input a number:3

sq=7

同樣輸入3,但結果卻是不一樣的。問題在哪裏呢? 這是由於代換隻作符號代換而不作其它處理而造成的。宏代換後將得到以下語句:

    sq=a+1*a+1;

由於a為3故sq的值為7。這顯然與題意相違,因此參數兩邊的括號是不能少的。即使在參數兩邊加括號還是不夠的,請看下麵程序:

【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);

}

本程序與前例相比,隻把宏調用語句改為:

    sq=160/SQ(a+1);

運行本程序如輸入值仍為3時,希望結果為10。但實際運行的結果如下:

input a number:3

sq=160

為什麽會得這樣的結果呢?分析宏調用語句,在宏代換之後變為:

    sq=160/(a+1)*(a+1);

a為3時,由於/*運算符優先級和結合性相同,則先作160/(3+1)得40,再作40*(3+1)最後得160。為了得到正確答案應在宏定義中的整個字符串外加括號,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);

}

以上討論說明,對於宏定義不僅應在參數兩側加括號,也應在整個字符串外加括號。

帶參的宏和帶參函數很相似,但有本質上的不同,除上麵已談到的各點外,把同一表達式用函數處理與用宏處理兩者的結果有可能是不同的。

【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中函數名為SQ,形參為Y,函數體表達式為((y)*(y))。在例9.10中宏名為SQ,形參也為y,字符串表達式為(y)*(y))。 例9.9的函數調用為SQ(i++),例9.10的宏調用為SQ(i++),實參也是相同的。從輸出結果來看,卻大不相同。

分析如下:在例9.9中,函數調用是把實參i值傳給形參y後自增1。 然後輸出函數值。因而要循環5次。輸出1~5的平方值。而在例9.10中宏調用時,隻作代換。SQ(i++)被代換為((i++)*(i++))。在第一次循環時,由於i等於1,其計算過程為:表達式中前一個i初值為1,然後i自增1變為2,因此表達式中第2個i初值為2,兩相乘的結果也為2,然後i值再自增1,得3。在第二次循環時,i值已有初值為3,因此表達式中前一個i為3,後一個i為4,乘積為12,然後i再自增1變為5。進入第三次循環,由於i 值已為5,所以這將是最後一次循環。計算表達式的值為5*6等於30。i值再自增1變為6,不再滿足循環條件,停止循環。

從以上分析可以看出函數調用和宏調用二者在形式上相似,在本質上是完全不同的。

宏定義也可用來定義多個語句,在宏調用時,把這些語句又代換到源程序內。看下麵的例子。

【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);

}

 

程序第一行為宏定義,用宏名SSSV表示4個賦值語句,4 個形參分別為4個賦值符左部的變量。在宏調用時,把4個語句展開並用實參代替形參。使計算結果送入實參之中 西安網站建設