# 宏-宏函数

## 怎么选择宏

在软件开发过程中，经常有一些常用或者通用的功能或者代码段，这些功能既可以写成函数，也可以封装成为宏定义。那么究竟是用函数好，还是宏定义好？这就要求我们对二者进行合理的取舍。我们来看一个例子，比较两个数或者表达式大小，首先我们把它写成宏定义：

```c
#define MAX( a, b) ( (a) > (b) (a) : (b) )
　　
int max( int a, int b){
　　return (a > b a : b)
}
```

很显然，我们不会选择用函数来完成这个任务，原因有两个：

* 函数调用会带来额外的开销，它需要开辟一片栈空间，记录返回地址，将形参压栈，从函数返回还要释放堆栈。这种开销不仅会降低代码效率，而且代码量也会大大增加，而使用宏定义则在代码规模和速度方面都比函数更胜一筹；其次，函数的参数必须被声明为一种特定的类型，所以它只能在类型合适的表达式上使用，我们如果要比较两个浮点型的大小，就不得不再写一个专门针对浮点型的比较函数。
* 反之，上面的那个宏定义可以用于整形、长整形、单浮点型、双浮点型以及其他任何可以用“>”操作符比较值大小的类型，也就是说，宏是与类型无关的。
* 和使用函数相比，使用宏的不利之处在于每次使用宏时，一份宏定义代码的拷贝都会插入到程序中。除非宏非常短，否则使用宏会大幅度增加程序的长度。
* 一些任务根本无法用函数实现，但是用宏定义却很好实现。比如参数类型没法作为参数传递给函数，但是可以把参数类型传递给带参的宏。

  利用这个宏，我们就可以为任何类型分配一段我们指定的空间大小，并返回指向这段空间的指针：

  ```c
  #define MALLOC（n, type） \
  　　（ (type *) malloc（（n）* sizeof（type）））
  ```

  我们可以观察一下这个宏确切的工作过程：

  ```c
  int *ptr;
  ptr = MALLOC ( 5, int );

  #将这宏展开以后的结果：
  ptr = (int *) malloc ( (5) * sizeof(int) );
  ```

## 多行宏

```c
//宏定义写出swap（x，y）交换函数
#define swap(x, y)\
x = x + y;\
y = x - y;\
x = x - y;
```

## 字符串常量化运算符（#）

在宏定义中，当需要把一个宏的参数转换为字符串常量时，则使用字符串常量化运算符（#）

```c
#include <stdio.h>

#define  message_for(a, b)  \
    printf(#a " and " #b ": We love you!\n")

int main(void)
{
   message_for(Carole, Debra);
   return 0;
}
```

## 标记粘贴运算符（##）

宏定义内的标记粘贴运算符（##）会合并两个参数。它允许在宏定义中两个独立的标记被合并为一个标记。例如：

```c
#include <stdio.h>

#define tokenpaster(n) printf ("token" #n " = %d", token##n)

int main(void)
{
   int token34 = 40;

   tokenpaster(34);
   return 0;
}
```

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

```c
token34 = 40
```

这是怎么发生的，因为这个实例会从编译器产生下列的实际输出：

```c
printf ("token34 = %d", token34);
```

这个实例演示了 token##n 会连接到 token34 中

## 宏语句

| 指令       | 描述                               |
| -------- | -------------------------------- |
| #define  | 定义宏                              |
| #include | 包含一个源代码文件                        |
| #undef   | 取消已定义的宏                          |
| #ifdef   | 如果宏已经定义，则返回真                     |
| #ifndef  | 如果宏没有定义，则返回真                     |
| #if      | 如果给定条件为真，则编译下面代码                 |
| #else    | #if 的替代方案                        |
| #elif    | 如果前面的 #if 给定条件不为真，当前条件为真，则编译下面代码 |
| #endif   | 结束一个 #if……#else 条件编译块            |
| #error   | 当遇到标准错误时，输出错误消息                  |
| #pragma  | 使用标准化方法，向编译器发布特殊的命令到编译器中         |

## 预定义宏

ANSI C 定义了许多宏，但是不能直接修改这些预定义的宏。

| 宏        | 描述                                |
| -------- | --------------------------------- |
| **DATE** | 当前日期，一个以 "MMM DD YYYY" 格式表示的字符常量。 |
| **TIME** | 当前时间，一个以 "HH:MM:SS" 格式表示的字符常量。    |
| **FILE** | 这会包含当前文件名，一个字符串常量。                |
| **LINE** | 这会包含当前行号，一个十进制常量。                 |
| **STDC** | 当编译器以 ANSI 标准编译时，则定义为 1。          |

让我们来尝试下面的实例：

```c
#include <stdio.h>

main()
{
   printf("File :%s\n", __FILE__ );
   printf("Date :%s\n", __DATE__ );
   printf("Time :%s\n", __TIME__ );
   printf("Line :%d\n", __LINE__ );
   printf("ANSI :%d\n", __STDC__ );

}
```


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