Макросы

4. Макросы

Макрос это тип сокращения, который можно заранее определить и

использовать в дальнейшем. Существует довольно много возможностей, связанных

с использованием макросов в С препроцессоре.

4.1. Простые макросы

"Простой макрос" это тип сокращения. Это идентификатор, который

используется для представления фрагмента кода.

Перед использованием макроса его необходимо определить с помощью

директивы '#define', за которой следует название макроса и фрагмент кода,

который будет идентифицировать этот макрос. Например,

#define BUFFER_SIZE 1020

определяет макрос с именем 'BUFFER_SIZE', которому соответствует текст

'1024'. Если где-либо после этой директивы встретится выражение в следующей

форме:

foo = (char *) xmalloc (BUFFER_SIZE);

то С препроцессор определит и заменит макрос 'BUFFER_SIZE' на его значение и

в результате получится

foo = (char *) xmalloc (1020);

Использование прописных букв в названиях макросов является стандартным

соглашением и повышает читабельность программ.

Обычно, макроопределением должна быть отдельная строка, как и при

использовании всех директив препроцессора. (Длинное макроопределение можно

разбить на несколько строк с применением последовательности

backslash-newline.) Хотя существует одно исключение: символы перевода

строки могут быть вкючены в макроопределение если они находятся в строковой

или символьной константе, потому как макроопределение не может содержать

каких-либо специальных символов. Макроопределение автоматически дополняется

соответствующим специальным символом, который завершает строчную или

символьную константу. Комментарии в макроопределениях могут содержать символы

перевода строки, так как это ни на что не влияет, потому как все комментарии

полностью заменяются пробелами вне зависимости от того, что они содержат.

В отличие от выше сказанного, не существует никаких ограничений на

значение макроса. Скобки не обязательно должны закрываться. Тело макроса не

обязательно должно содержать правильный С код.

Препроцессор С обрабатывает программу последовательно, поэтому

макроопределения вступают в силу только в местах, где они используются.

Поэтому, после обработки следующих данных С препроцессором

foo = X;

#define X 4

bar = X;

получится такой результат

foo = X;

bar = 4;

После подстановки препроцессором имени макроса, тело макроопределения

добавляется к началу оставшихся вводимых данных и происходит проверка на

продолжение вызовов макросов. Поэтому тело макроса может содержать ссылки

на другие макросы. Например, после выполнения

#define BUFSIZE 1020

#define TABLESIZE BUFSIZE

значением макроса 'TABLESIZE' станет в результате значение '1020'.

Это не является тем же, что и определение макроса 'TABLESIZE' равным

значению '1020'. Директива '#define' для макроса 'TABLESIZE' использует в

точности те данные, которые были указаны в ее теле и заменяет макрос

'BUFSIZE' на его значение.

4.2. Макросы с аргументами

Значение простого макроса всегда одно и то же при каждом его

использовании. Макросы могут быть более гибкими, если они принимают

аргументы. Аргументами являются фрагменты кода, которые прилагаются при

каждом использовании макроса. Эти фрагменты включаются в расширение макроса

в соответствии с указаниями в макроопределении.

Для определения макроса, использующего аргументы, применяется директива

'#define' со списком имен аргументов в скобках после имени макроса. Именами

аргументов могут быть любые правильные С идентификаторы, разделенные запятыми

и, возможно, пробелами. Открывающаяся скобка должна следовать сразу же после

имени макроса без каких-либо пробелов.

Например, для вычисления минимального значения из двух заданных можно

использовать следующий макрос:

#define min(X, Y) ((X) < (Y) ? (X) : (Y))

Для применения макроса с аргументами нужно указать имя макроса, за

которым следует список аргументов, заключенных в скобки и разделенных

запятыми. Количество принимаемых аргументов должно соответствовать количеству

указываемых. Например, макрос 'min' можно использовать так: 'min (1, 2)' или

'min (x + 28, *p)'.

Значение макроса зависит от используемых аргументов. Каждое имя

аргумента во всем макроопределении заменяется на значения соответствующих

указанных аргументов. При использовании макроса 'min', рассмотренного ранее,

следующим образом:

min (1, 2)

будет получен следующий результат:

((1) < (2) ? (1) : (2))

где '1' заменяет 'X', а '2' заменяет 'Y'.

При указании аргументов, скобки должны закрываться, а запятая не должна

завершать аргумент. Однако, не существует каких либо ограничений на

использование квадратных или угловых скобок. Например

macro (array[x = y, x + 1])

передает макросу 'macro' два аргумента: 'array[x = y' и 'x + 1]'.

После подстановки указанных аргументов в тело макроса, полученный в

результате текст добавляется к началу оставшихся данных и производится

проверка на наличие других вызовов макросов. Поэтому указываемые аргументы

могут содержать ссылки к другим макросам как с аргументами, так и без, а

также к тому же макросу. Тело макроса также может включать ссылки к другим

макросам. Например, макрос 'min (min (a, b), c)' заменяется следующим

текстом:

((((a) < (b) ? (a) : (b))) < (c)

? (((a) < (b) ? (a) : (b)))

: (c))

(Срока разбита на три для ясности и в действительности она не разбивается.)

Если макрос 'foo' принимает один аргумент и нужно передать ему пустой

аргумент, то в скобках следует указать по крайней мере один пробел:

'foo ( )'. Если пробел не указывать, а макрос 'foo' требует один аргумент,

то произойдет ошибка. Для вызова макроса, не принимающего аргументы, можно

использовать конструкцию 'foo0()' как рассмотрено ниже:

#define foo0() ...

Если используется имя макроса, за которым не следует открывающаяся

скобка (после удаления всех следующих пробелов, символов табуляции и

комментариев), то это не является вызовом макроса и препроцессор не изменяет

текст программы. Поэтому возможно использование макроса, переменной и функции

с одним именем и в каждом случае можно изменять, когда нужно применить макрос

(если за именем следует список аргументов), а когда - переменную или функцию

(если список аргументов отстутствует).

Подобное двойственное использование одного имени может привести к

осложнениям и его следует избегать, за исключением случаев, когда оба

значения являются синонимами, то есть когда под одним именем определена

функция и макрос и оба выполняют одинаковые действия. Можно рассматривать

это имя как имя функции. Использование имени не для ссылки (например, для

получения адреса) приведет к вызову функции, в то время как ссылка приведет

к замене имени на значение макроса и в результате будет получен более

эффективный но идентичный код. Например, используется функция с именем

'min' в том же исходном файле, где определен макрос с тем же именем.

Если написать '&min' без списка аргументов, то это приведет к вызову функции.

Если же написать 'min (x, bb)' со списком аргументов, то вместо этого будет

произведена замена на значение соответствующего макроса. Если использовать

конструкцию '(min) (a, bb)', где за именем 'min' не следует открывающаяся

скобка, то будет произведен вызов функции 'min'.

Нельзя определять простой макрос и макрос с аргументами с одним именем.

В определении макроса с аргументами список аргументов должен следовать

сразу после имени макроса без пробелов. Если после имени макроса стоит

пробел, то макрос определяется без аргументов, а остальная часть строки

становится значением макроса. Причиной этому является то, что довольно

часто определяются макросы без аргументов. Определение макросов подобным

образом позволяет выполнять такие операции как

#define FOO(x) - 1 / (x)

(где определяется макрос 'FOO', принимающий один аргумент и добавляет минус

к числу, обратному аргументу) или

#define BAR (x) - 1 / (x)

(где определяется макрос 'BAR' без аргументов и имеющий постоянное значение

'(x) - 1 / (x)').

Похожие работы

Язык С

Скачать

439386

0

0

... 1-12.   Напишите программу, печатающую гистограмму длин слов из файла ввода. Самое легкое - начертить гистограмму горизон- тально; вертикальная ориентация требует больших усилий. 1.7. Функции.   В языке “C” функции эквивалентны подпрограммам или функ- циям в фортране или процедурам в PL/1, паскале и т.д. Функ- ции дают удобный способ заключения некоторой части вычисле- ний в черный ...

Языки, которые мы потеряли

Скачать

25582

0

0

... , сложны для понимания и абсолютно непрозрачны, а возможности существенно уступают Форту и Лиспу. В общем, муть и мрак. Вавилонское столпотворение Всякий раз, когда появляется очередной новый язык, о котором говорят, как об «окончательном и безальтернативном», предрекая скорую смерть всех остальных, мне становится смешно. Сам по себе язык в отрыве от среды программирования —малоинтересен, да и все ...

Turbo C++ Programer`s guide

Скачать

668870

13

0

... программе. В данном разделе они перечислены в алфавитном порядке и приводятся с объяснениями. Эти ошибки могут являться следствием случайного затирание памяти программой. Abnormal program termination Аварийное завершение программы Данное сообщение может появляться, если для выполнения программы не может быть выделено достаточного количества памяти. Более подробно оно рассматривается в конце ...

Основы C

Скачать

200759

5

11

... доступа с записью равной байту. Такие файлы называются двоичными. Файлы прямого доступа незаменимы при написании программ, которые должны работать с большими объемами информации, хранящимися на внешних устройствах. В основе обработке СУБД лежат файлы прямого доступа.  Кратко изложим основные положения работы с файлами прямого доступа. 1). Каждая запись в файле прямого доступа имеет свой номер ...