带参数的宏定义

不带参数的宏定义只能完成一些简单的替换数值操作，如果希望程序在完成替换的过程中，能够进行一些更加灵活的操作，例如，根据不同的半径计算圆的周长，这时可以使用带参数的宏定义。带参数的宏定义语法格式如下：

#define 标识符(参数1，参数2，…) 字符串

和不带参数的宏定义格式相比，带参数的宏定义语法格式中多了一个包含若干参数的括号，括号中的多个参数之间使用逗号分隔。对于带参数的宏定义来说，同样需要使用字符串替换宏名，使用实参替换形参。

接下来通过一个计算圆周长的案例演示带参数宏定义的使用，如例1所示。

例1 definePara.c

 1  #include <stdio.h>
 2  #define PI 3.14                //定义宏PI
 3  #define COMP_CIR(x) 2 * PI * x        //定义带参数的宏COMP_CIR
 4  int main() 
 5  {
 6    double r = 1.0;
 7    printf("2 * pi * r = %f\n", COMP_CIR(r)); //引用宏COMP_CIR
 8    return 0;
 9  }

例1运行结果如图1所示。

图1 例1运行结果

在例1中，第2行代码定义了不带参数的宏PI；第3行代码定义了带参数x的宏COMP_CIR，用于表示半径为x的圆的周长；第6行代码定义了一个double类型的变量r，其值为1.0；第7行代码引用宏COMP_CIR，并将变量r作为其参数，最终输出半径为r的圆的周长。由图1可知，半径为1.0的圆的周长为6.28。

在例1中，第7行代码在预处理时，由于宏定义COMP_CIR(x)嵌套了宏定义PI，程序首先会将宏定义PI替换成3.14，然后将参数x替换成半径r，替换后的代码如下所示：

printf("2 * pi * r = %f\n", 2*3.14*r);

通过上面的例子，可能会让有的读者觉得，带参宏定义和带参函数有时可以实现同样的功能，但两者却有着本质上的不同，具体如表1所示。

表1 带参数的宏定义与带参数的函数的区别

带参宏定义非常灵活，而且宏定义在程序预处理的时候就执行了，相比于函数，宏定义的“开销”要小一些，因此很多程序员喜欢使用宏定义代替一些函数的功能。

但是，在使用带参数的宏定义时，务必要注意参数替换问题，例如，定义带参宏定义ABS，用于计算参数的绝对值，示例代码如下所示：

#define ABS(x) ((x) >= 0 ? (x) : -(x)) //定义宏计算x的绝对值

上面代码定义了带参数的宏ABS(x)，用于计算参数x的绝对值，宏体是一个条件表达式，如果参数x>0，就返回x本身作为其绝对值，如果x>0不成立，就取-x作为其绝对值。

该宏定义本身没有任何问题，例如定义double x = 12；传入参数x，计算结果为12。但是，当传入++x时，计算结果会出现错误，具体如例2所示。

例2 abs.c

 1  #include <stdio.h>
 2  #define ABS(x) ((x) >= 0 ? (x) : -(x)) //定义宏计算x的绝对值
 3  double compAbs(double x)        //定义函数计算x的绝对值
 4  {
 5    return x >= 0 ? x : -x;
 6  }
 7  int main() 
 8  {
 9    double x = 12, y = 12;
 10   printf("ABS(++x) = %f\n", ABS(++x));    //宏ABS计算++x的绝对值
 11   printf("compAbs(++y) = %f\n", compAbs(++y));//compAbs()计算++y绝对值
 12   return 0;
 13 }

例2运行结果如图2所示。

图2 例2运行结果

在例2中，第2行代码定义宏ABS；第3~6行代码定义compAbs()函数；宏定义ABS和函数comAbs()都用于计算绝对值。第10~11行代码，分别调用宏ABS和compAbs()函数计算++x和++y的绝对值。从图2中可以看出，两者计算出的结果不一样。显然compAbs()函数计算出的结果13才是正确的。这是因为宏ABS在替换时，首先会将参数进行替换，替换后的表达式如下所示：

((++x) >= 0 ? (++x) : -(++x)));

在上述代码中，当x等于12时，首先会被自增为13，判断13>=0成立，则取（++x）作为整个表达的结果，再次执行++x操作，x的结果变为14，将14返回作为整个表达式的结果，造成计算结果错误。因此，在使用宏定义代替函数时，一定要注意这样的参数替换问题，避免程序出现错误。