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c/c++开发，无可避免的宏定义使用案例

news 2025/6/28 9:49:31

一、c/c++宏定义的来源

宏定义，就是用一个标识符来表示一个字符串，如果在后面的代码中出现了该标识符，那么就全部替换成指定的字符串。通常c/c++宏定义这几处出处：

1）最常见的就是来自于开发者编码过程中采用宏定义命令“#define”来定义，它是一种C语言预处理命令。

2) ANSI标准也自行提供了多个预定义的宏名，例如__DATE__,__TIME__,__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__等，实际上也是采用“#define”来定义，只是标准库已经定义并占据了这些命名，开发者直接调用即可。

3）另外编译器也会自带一些宏定义，类似于WIN32 __LINUX__等，另外开发者在编译过程中也可以通过配置文件、命令语句来传递宏定义参与编译。例如在makefile文件加入"MYID:=100",或在CMakeLists.txt 中加入“add_definitions( -DMYID)”，又或在gcc指令中直接加入“ -DMYID”，其实都可以看做是宏传递参与编译的一种。

二、宏定义应用

宏定义命令“#define”是c/c++编程宏使用最多情况，具体展开有很多细节内容，但归根结底就两种用法，带参数宏定义和不带参数宏定义。

不带参数宏定义格式：# define 标识符字符序列

例如：

#define PI (3.1415926)            //常量宏定义

又例如：

//#define PYFREE 1  
#define PYFREE    //没给出字符序列也是可以的

又例如，我们遇到最多的就头文件防止重复编译进行的宏定义

#ifndef _TEST__H_	//条件编译
#define _TEST__H_	//防止一个头文件被重复包含
//头文件内容
#endif //_TEST__H_

带参数宏定义格式：# define 标识符(参数表) 字符序列

注意，宏调用时是以实参代换形参，而不是“值传送”，因此对于参数不要吝惜括号吧，例如：

#define CIRCLE_S(R)    PI*(R)*(R)    //带参宏定义

又例如，参数还可以进行多重嵌套：

#define SET_VAL(VARIABLE,VAL)    ((VARIABLE) = (VAL))    //设值
#define SET_CLASS_VAL(INSTANCE, SUB_VARIABLE,VAL) SET_VAL(INSTANCE->SUB_VARIABLE, VAL)    //多重嵌套,类设值

另外，通过"#"可以实现参数转字符串操作，通过“##”可以实现宏参数粘合在一起

#define STR_TRAN(arg)   #arg			//#把宏参数arg变为一个字符串
//STR_TRAN(100)等同于"100"
#define CONS(a,b) 		STR_TRAN(a##b)	//##把两个宏参数贴合在一起
//CONS(12,34) 等同于 "1234"

ANSI标准库预定义的宏名，例如__DATE__,__TIME__,__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__等，可以在程序直接调用。例如结合“##”，可以构造出类似printf函数类似的宏定义：

//ANSI标准库自带的宏定义：__DATE__,__TIME__,__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__等
#define Print_INFO(log_fmt,...) \do{ \printf("[%s %s][%s:%d][%s] \n"log_fmt"\n",\__DATE__, __TIME__, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, ##__VA_ARGS__); \}while (0)//在main函数直接调用如下：
Print_INFO("hi");
//输出示例如下：
//[Feb 10 2023 14:29:05][test.c:47][main]
//hi

通过编译指令或工程配置文件传递进来参与编译的宏，其使用和“#define”命令得到的宏是一致的，例如：

//gcc test.c -o test.exe -DGCC_CMD_DEF //传递宏定义GCC_CMD_DEF
#ifdef GCC_CMD_DEF	//条件编译
printf("GCC_CMD_DEF is define!\n");
#endif又或
//gcc test.c -o test.exe -DGCC_CMD_DEF=1 //传递宏定义GCC_CMD_DEF并指定字符序列
#if GCC_CMD_DEF	//条件编译
printf("GCC_CMD_DEF is define!\n");
#endif

三、宏定义应用测试案例

由于宏调用就是将宏名替换为字符串，掌握"宏"概念的关键是“换”，并且这个“换”是在预处理（预编译）完成的，因此准确理解宏调用语句之前就先要“换”，再去阅读理解。

按上述涉及到宏应用知识点，创建test.h/c源文件：

test.h

#ifndef _TEST__H_	//条件编译
#define _TEST__H_	//防止一个头文件被重复包含#define PI (3.1415926)			//常量宏定义
#define CIRCLE_S(R)	PI*(R)*(R)	//带参宏定义#define SET_VAL(VARIABLE,VAL)	((VARIABLE) = (VAL))	//设值
#define SET_CLASS_VAL(INSTANCE, SUB_VARIABLE,VAL) SET_VAL(INSTANCE->SUB_VARIABLE, VAL)	//多重嵌套,类设值#define STR_TRAN(arg)   #arg			//#把宏参数arg变为一个字符串
#define CONS(a,b) 		STR_TRAN(a##b)	//##把两个宏参数贴合在一起#define PYFREE	//宏定义,用于条件编译
//ANSI标准库自带的宏定义：__DATE__,__TIME__,__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__等
#define Print_INFO(log_fmt,...) \do{ \printf("[%s %s][%s:%d][%s] \n"log_fmt"\n",__DATE__, __TIME__, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__, ##__VA_ARGS__); \}while (0)//
#ifdef WIN32	//条件编译
#pragma message("this is window platform")
#else
#pragma message("this is not window platform")	
#endif#endif //_TEST__H_

test.c

#include "test.h"
//gcc test.c -o test.exetypedef struct Data_Test
{char cVal;int iVal;
}*pData,Data;int main(int argc, char* argv[])
{printf("hello,def test!\n");float r = 2.0;printf("c=2*PI*r=%0.4f!\n",2*PI*r);printf("CIRCLE_S(r)=%0.4f!\n",CIRCLE_S(r));pData pd;SET_CLASS_VAL(pd,iVal,10);printf("pd->iVal=%d\n",pd->iVal);printf("STR_TRAN(val) is \"%s\" \n",STR_TRAN(val));printf("CONS(a,b) is \"%s\" \n",CONS(a,b));#ifdef PYFREE	//已定义编译条件printf("PYFREE is be defined!\n");	//执行#endif#if defined(PYFREE)		//条件编译//想想"#if PYFREE"呢,为何其不能编译通过,如果“#defined PYFREE 1”呢，有如何printf("PYFREE is really be defined!\n");	//执行#endif #undef PYFREE	//取消宏定义#ifdef PYFREEprintf("PYFREE is be defined!\n");	//则不执行#endif#ifndef PYFREE	//没定义编译条件,,#ifndef与#ifdef相反printf("PYFREE is not be defined!\n");	//执行#endif#ifdef GCC_CMD_DEF	//编译命令指定宏定义,gcc test.c -o test.exe -DGCC_CMD_DEFprintf("GCC_CMD_DEF is define!\n");#elseprintf("GCC_CMD_DEF is not define!\n");	#endifPrint_INFO("hi,ANSI define!\n");return 0;
}

通过gcc指令编译执行（本文是win 系统下执行的gcc指令）：

或者建立Makefile文件，添加如下内容：

CX	=	g++GCC_CMD_DEF := 1    #宏定义
BIN 		:= .
TARGET      := test.exe
FLAGS		:= -staticInclude		:= .
source		:= test.c
$(TARGET) :$(CX) $(FLAGS) $(source) -I$(Include) -o $(BIN)/$(TARGET)clean:rm  $(BIN)/$(TARGET)

编译及运行如下：