第 8.1 節 #define 巨集的宣告與使用

巨集指令 #define 宣告的格式如下

#define macroname string

• macroname 為一連串的字元(不含空白字元) 或是類似函數的標題，如 macroname(arg1, arg2) 含有左括號及右括號。
• 編譯器於前置處理時會將程式中出現 macroname 以 string 來替代。
• 巨集指令基本上是以一行為單位。因此替代字串是從 macroname 後第一個非空白字元起至該行結束。
• 如果巨集指令超過一行，則以反斜線 \ 表示下一行繼續下去。

巨集指令的使用(或呼叫)，如同函數的呼叫，將 macroname 置於程式中， 為一辨識個體(identifier)即可。對於含引數型的巨集指令(將於 8.1.2 節談到 引數型的巨集指令)，其呼叫方式與函數的呼叫型式完全一樣。

巨集指令的使用範圍為有宣告處起至檔案的結束，一般而言，巨集指令 都是宣告於檔案的開端，或是宣告於檔頭，即檔案其副檔名為 .h 再以 #include 的方式加入。

例 1： 設有一 C 程式檔 file.c 其內容為：

        #define MAXSIZE 100
        main( )
        {   int A[MAXSIZE];   }

        main( )      
        {   int A[100];   }

其說明如下：

• macroname 為該巨集指令的名稱
• arg1 為其引數
• string1 arg1 為其替代字串

例 3：對於巨集指令的宣告

     #define set_nonnegative(A);  if (A<0)\
                                     A=A*(-1);

        set_nonnegative(i);

        if(i<0)
         i=i*(-1);

例 4：對於巨集指令的宣告

     #define  swap_int(A,B);  {int t;\
                                  t=A;A=B;B=t;}

      swap_int(i,j);

      {int t; t=i; i=j; j=t;}

含引數的巨集指令，稍一不慎就會產生錯誤，如例 4 中 swap_int(s,t); 則會產生問題， 為什麼？

巨集指令的宣告亦有階層式，即可利用前面宣告過的巨集指令，如例 5。

例 5：階層式巨集指令

           #define max(A,B)  ((A>B)?A:B)
           #define max3(A,B,C)  max( max(A,B),c)

問題：試比較 macro 與 function 的優劣點。
C++ 的 inline 作用如同 macro 的作用。

#include "filename"

經過編譯器前置處理後，含指令 #include 這行則由該檔 filename 來代替， 如果 filename 是由 <，> 所含，則編譯器會到 include 目錄下去找該檔或至 預先所定的目錄去找。

例 6： 假設檔案 file1.h 的內容如下：

      #define MAXSIZE 100
      extern int size；
      int f(int x);

      #include "file1.h"
      main()
      {  int A[MAXSIZE],i,sum;
         for(i=0;i < size;i++)
         sum=sum+f(i);
      }

      #define MAXSIZE 100
      extern int size;
      int f(int x);
      main()
      { int A[MAXSIZE],i,sum;
        for(i=0;i < size;i++)
        sum=sum+f(i);
      }

    extern int size;
    int f(int x);
    main()
    { int A[100],i,sum;
      for(i=0;i < size;i++)
      sum=sum+f(x);
    } 

註：

• 檔頭檔(.h 檔)亦可含 #include 指令而形成階層式的架構。
• 一個檔案可能會含有相當多 #include 的指令，有時會有重複重宣告情形而產 生錯誤。該現象可以參考 8.3 節的方式來避免。

檔案 file.c 含 #include "file2.h" 及 #include "file3.h"

欲避免這種情況發生，每個 #include "file1.h" 指令， 我們可以改變為如下指令：

      
      #if !define(FILE1)
      #define FILE1 "file1.h"
      #include FILE1
      #endif

      #ifndef FILE1
      #define FILE1 "file1.h"
      #include FILE1
      #endif

註：

• 如果一個辨識名稱 X 沒有被 define 過， 則 define(X) 之值為 0， 或者 ifndef X 為真值。
• 當 file2.h 與 file3.h 都含上述指令， 如此一來 file1.h 僅能一次被加入 file.c 而不致於產生衝突。