C++ macro（巨集）使用小結

　　談起C++中的巨集，我們第一個想到的應該就是“#define”，它的基本語法長得像這樣：

1 #define macroname(para1, para2, para3, ... ,paran) macro-body

　　巨集的聲明和普通的函數聲明很像，但是兩者之間有本質的區別：C++函數在運行時（runtime）才執行代碼段；而巨集則是在預編譯時期（preprocessor）執行代碼段。下麵簡單介紹一下幾個巨集的應用。

一、考慮下麵的代碼段:

1 #define PLUS_ONE(x) ((x) + 1)
2 int x=PLUS_ONE(12);
>>>x=((12) + 1)
>>>x=13

　　這是最簡單的應用，用macro-body替換macroname；和C函數不一樣的是，巨集是沒有返回值的，本身表達式的值將作為返回值傳回。

二、考慮下麵的代碼段：

1 #define x 1+2
2 int t=x*3;
3 std::cout<<t<<'\n';

　　那麼輸出t的值會是什麼呢？答案也許不是你期望中的9，而是7。原因很簡單，#define的替換實質上是表達式的替換，將上述代碼里的巨集展開後將變成這樣：

　　int t = 1 + 2 * 3;   //t = 7

　　這種結果顯然不是我們願意看到的，而且這種錯誤是很難察覺的，完全沒有語法錯誤和語義錯誤；不過要解決這個問題也很容易，將表達式括起來就行了：　　

1 #define x (1+2)
>>>int t = (1+2)*3=9

　　不過這種使用巨集的方法是不推薦的，因為容易引起一些不必要且難以察覺的錯誤。在C++里，我們完全可以這樣聲明x，也能達到同樣的目的：　　

1 const int x=3;　　//聲明常數推薦用const關鍵字

三、Preprocessor預先定義好的值；

__FILE__ ：編譯的文件的絕對路徑；

__LINE__ ：當前行號；

__TIME__ ：當前時間；

__DATE__ ：當前日期。

四、C語言中macro的設計初衷之一是關於內聯函數。如果我們定義一個求較大值的MAX函數：

1 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
>>>int myInt=MAX(x,y)
>>>int myInt=((x)>(y)?(x):(y))　　//上一行調用的巨集將直接這樣插入到代碼段里

　　如果我們將MAX寫成一個一般的函數，那麼我們調用MAX將有以下兩個過程：①調用名稱為MAX的函數 ②將比較得到的值返回。顯然在這兩種方案中，macro的方案更較高效，因為它省略的函數調用的開銷，直接能得到結果（相當於inline函數的用法，這裡不展開講inline了）。

五、字元串操作函數

　　看如下macro定義：

1 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))

　　這裡的參數a和b實際上都是以string的方式傳遞的，例如MAX(10,12)返回的是字元串"12"，而不是整型的12。預處理器提供兩種方式處理string類型的參數傳遞。

1、stringizing operator '#'：返回一個C風格的字元串；

1 #define TEST(n) std::cout << #n << " is " << (n) << std::endl
>>>int x= 6;
>>>TEST(x*2);　　//std::cout << "x*2" << " is " << (x*2) << std::endl

　　最終得到的結果是：x*2 is 12

　　那麼這種看似tricky的語法有什麼用呢？其實，當上述C++代碼被翻譯成機器碼時，所有和變數x相關的概念或者語句都會被“消滅”，因為變數只會存在於C++代碼層；而通過stringizing operator，讓我們以字元串的形式保存一部分C++源代碼變得可能，這可以應用於寫一些“自我診斷（糾錯）”的函數中，有機會再深入介紹吧！

2、string concatenation operator '##'：顧名思義，字元串連接運算元：

1 #define TEST2(type) type ones_##type
>>>TEST2(int);
>>>int ones_type;　　//這個巨集的功能其實就是聲明一個任意類型的，如int的變數，名字叫做ones_type

　　這個沒感覺有什麼特別的用途，trick。