宏定義是什么
宏定義（macro definition）是 C/C++ 中的一種預處理指令，可以在編譯之前替換源代碼中的一些文本，簡單來說就是用宏自定義了一些其它符號，這些符號在使用時全等于被替換的內容，
#define DATE?? "2023_01_20"
#define FILE_NUM??250上面兩個例子中表現的就是宏定義的基本格式 #define+若干空格+自定義符號+若干空格+被替換內容，DATE在代碼的任何部分都可以直接當做"2023_01_20"這段字串使用，同理FILE_NUM也可以直接用來當做250，不過這種替換是簡單粗暴，不帶任何修飾的，這種特性也帶來一定的問題，在下面用好宏定義板塊會提到這些問題，并教給你如何避免這種問題，
#define WORKING_DIE??“/home/lcc/linux/nfs/rootfs/lib/modules/4.1.15/all_flile/c_text/for_text/”我們有時候會宏定義一些比較長的資料，像上面這樣，這樣會顯得代碼看起來特別的臃腫，可以使用\(續行符) 將宏定義的內容分割開，當然分割前后的宏替換內容是一致的，
#define WORKING_DIE??“/home/lcc/linux/nfs/rootfs/lib/\
??????????????????modules/4.1.15/all_flile/c_text/for_text/”通過使用 \，可以讓代碼看起來更加的整潔，提高了代碼的可讀性，但是在使用時，一定不能讓 \ 右側出現任何字符，空格也不可以，否則會導致錯誤出現，
用好宏定義
雖然說宏定義看起來很簡單，不過合理的使用會給編程帶來極大的便利，能提高程式的可讀性和可維護性，而且通過與函式等的結合也具有很大的靈活性，
接下來主要從常量替換、整體、集合體幾個方面來談談宏定義的應用，以及這些用法可能帶來的問題及解決方法，當然宏的很多應用在C語言中都有替代的方案，這些方案在不同情況下使用會有優劣之分，明確了這些，在某一場景下做出正確的選擇，我們才能算真正意義上掌握了宏，講完這些，希望各位保持好奇心，坐穩了，開始發車！
常量替換
int a = 2;
float b = 3;
if(4 > 5)
#define MAX_LEN??22代碼中能被我們直接觀察到的資料就是常量，所以常量又被稱為字面量，而且常量是在程式執行期間都不會發生改變的值，以上代碼塊中以數字形式出現的都是常量，它們在程式運行開始時會被加載入記憶體中的常量區里，塊中的第四行就是通過宏實作對常量的替換，
int a = 22；
int a = MAX_LEN;以上兩行代碼的效果是等效的，都實作了對a賦值22，這時有人可能會問了，不就賦個值嘛，為啥搞得這么麻煩，誒，你還別說，宏替換用到好處不僅不會使代碼顯得冗雜，還會提高代碼的可讀性，有利于程式的維護和開發， 不信，咱接著看，
常量替換的作用
- 賦予資料意義
在剛開始接觸編程的時候，我們是為了學習編程而編程，這個階段的編程脫離現實，或者說是對某些現實的抽象，我們們僅僅是重復性的使用編程規則已達到熟悉編程規則的目的，很少會根據具體的現實情景進行編程，
在深入學習編程之后，我們編程的目的從學習編程本身變成了通過編程來解決現實問題，解決現實問題的程序中，就需要對一些事物的屬性進行抽象成資料，而有些資料總是不變的，我們這時候就可以以宏定義的方式對這些常量資料進行命名，來使代碼更加的清晰、有條理，
#define MON_DAY 1
#define TUES_DAY 2
#define WEDNES_DAY 3
#define THURS_DAY 4
#define FRI_DAY 5
#define SATUR_DAY 6
#define SUN_DAY 7在某些情景中，需要用到每天的日期資訊，如果直接使用1、2、3…來表示會另閱讀代碼的其他人頭疼不已，就連我們自己幾個月后檢查代碼時也可能會忍不住飆幾句臟話，如果使用宏定義則會明朗許多，
總之，前期的學習我們很少會遇到賦予常量意義的情況，這時候我們也不用擔心，在后期面臨現實情景的時候我們再在去認真思考也不遲，不過現實情況總是千遍萬化，難有一個通法，需要實際問題，實際處理，上面用星期的舉例也就當是拋磚引玉了，如何靈活、恰當的使用宏定義賦予資料意義，需要在閱讀他人優秀代碼與自己的實踐中慢慢體會，
- 替換重復出現的固定常量
#define PI 3.14159
double r = 3;
double area = PI * r * r;
double perimeter = 2 * PI * r;在上面這個例子中，圓周率是重復出現的，通過宏定義進行替換可以提高代碼的可維護性，因為宏定義可以方便地修改常量的值，而不需要在多個地方進行修改，
- 替換目前不能確定或未來有可能改變的數值
#define MAX_LEN 20
char buf[MAX_LEN];我以前在編程時，會習慣性的憑感覺設定陣列大小，但是現實總是啪啪打臉，代碼編譯時沒有問題，一運行段錯誤就出現了，問題是代碼越堆疊了，如果碼量小一點還好，一旦碼量稍大，排查起來是真的痛苦，我們可以用宏來限定靈活限定陣列大小，減少這類問題給編程帶來的痛苦體驗，
對于這類問題需要替換的僅僅是目前不能確定大小的陣列，有的陣列大小我們完全在編程時就能夠明確，就完全沒有替換的必要，就害怕有些小伙伴看到這么已用好像高大上的樣子，不管三七二十一，盲目的對代碼進行替換，需要記住我們使用的任何方法與技巧都是為了寫出更優秀、更高質量的代碼，而不是所謂花哨與高大上，
當然以上雖說是用陣列進行舉例，不過不能僅僅拘泥于陣列，更多場景需要在編程時根據具體情況去發現、去處理，但是萬變不離其宗是它們都有一個共同的特性——數值目前不能確定，
#define IP_DEER "192.168.1.100"編程時有些資料在當下是確認的，但在未來也可能會被修改，這種改變的原因并不來源于錯誤，而可能伴隨著代碼需求的改變，前幾天在進行網路編程時，需要確定被連接一端的IP地址，但是在剛開始撰寫時肯定是用自己周邊的觸手可及的一些IP地址來測驗程式，而不是一上來就用最終實作的IP地址，這樣做是為了前期方便撰寫以及排查程式問題，在這個程序中前期使用"192.169.1.100"的目的是為了方便除錯代碼，后面將IP_DEER修改為192.168.1.50才算是整個程式的完工，
常量替換需謹慎
常量宏定義出現問題的原因并不來自于宏，而是來自常量本身不規范的使用，在 if(-1 > 2)這種簡單的判斷中，-1與2都是具有資料型別的常量，很多時候我們都會忽略-1與2本身的資料型別，在這個例子中兩個常量被系統默認為int資料型別，因此我們得到了正確的判斷結果，不過總有例外存在，當資料變成if(-1 > 2147483649)時，2147483649默認為long long型,而-1默認依舊為int型，這時候因為運算資料的型別不匹配，會導致導致編譯不能通過，還有些編譯器比較傻，雖然能編譯通過，但是其內在隱患并沒有解決掉，
以上是在常量使用中比較顯式的一類問題，另一類問題比較隱式，是在不同資料型別間的賦值中可能產生的，當一個int型別常量給long long進行賦值，可以得到正確的結果，而當以上的賦值順序交換，就有可能造成資料被截斷，由于資料復制程序中得到的的結果有可能是對的，所以這種問題往往被人忽略，
總之，一般由程式員主動定義的變數在使用程序中都會留意，不過當資料是通過宏定義出現在式子中，就要謹慎了，因為一種資料的表達形式可能有不止一種的含義，比如說1可以是int型，也可以是long long，因此在編譯的程序中，系統本身對資料型別的默認選擇并不一定符合程式員的本意，也就導致了代碼運行程序產生了歧意，其它的一些資料型別的宏替換，比如字符，字串就沒有類似的問題，對它們來說，一種表現形式往往有且只有一種意義，
對于這種由于宏定義導致的資料產生的歧意，可以通過在宏定義程序中添加后綴來解決，經過對宏添加后綴，我們可以對宏定義的常量資料型別進行限定，而不是由系統對資料型別進行控制，從而降低代碼的相關風險，
#define CECOND_PER_YEAR (60*60*24*365UL)上面這個例子中如果不加后綴而是以(60*60*24*365)來表示，會產生資料截斷，加上了UL后，該資料的存盤方式會以無符號整型來存盤，在對常量進行宏定義時要有加上后綴的意識，很多時候程式出現BUG都是因為撰寫者日常沒有養成良好的編程習慣帶來的，下面是資料型別與后綴的對應表項，
| F（f） | float（浮點） |
| U（u） | unsigned int（無符號整型） |
| L （l） | signed long（符號長整型） |
| LL（ll） | signed long long（符號長長整型） |
| UL（ul） | unsigned int（無符號整型） |
| ULL（ull） | unsigned long long（無符號長長整型） |
替換方案
小小的常量替換，大大的編程作用，不過在編程替換中只有宏定義一家獨大嗎？答案是否定的，除了宏定義還有const關鍵字修飾的變數與 enum可以擔此大任，與其把被const修飾的變數稱做常量，或許只讀的變數才更符合它的真實情況，但是最終達成的作用卻是類似的，都可以看成常量替換，相對而言，const 本身就具有型別檢測功能，因為在定義時，我們必須給const 修飾的常量指定型別，這就避免了使用宏定義常量而存在的潛在問題，不過編者在平時編程中對于常量定義依舊是以宏定義為主，因為宏定義看起來更有美感，可憐的強迫癥患者就是我了，
整體
什么是整體呢？一把傘由傘柄、傘骨和傘面組成，其中傘柄是握住傘的部分；傘骨是支撐傘面的部分；傘面是遮雨的部分，這幾個部分在擋雨時缺一不可，如果缺少某個部分則就失去了傘的功能，就不能稱之為整體，我理解的編程整體也是這樣，它的功能具有單一性與唯一性，該整體不能有缺少，也不能畫蛇添足，通過宏定義可以幫助我們封裝一個編程整體，
一個宏定義的整體可以分為簡單宏整體，復合宏整體兩類，簡單宏整體就是利用一些運算子結合起來的宏整體，比如下面這個比較數字大小的宏定義
#define MAX(x, y) ((x)>(y)?(x):(y))當然這類宏整體并不都是這么短，下面是一個遍歷陣列的宏定義
#define FOREACH(item, array) \ // 定義一個遍歷陣列的宏
for(int keep=1, \
count=0,\
size=sizeof (array)/sizeof *(array); \
keep && count != size; \
keep = !keep, count++) \
for(item = (array)+count; keep; keep = !keep)了解了簡單宏定義后再來看一下復合宏整體，不過為什么稱之為復合宏定義呢？所謂復合就是宏定義內不僅包含了一些運算子這些，還有了函式的參與
#define ECHO(s) (get(s), put(s))
ECHO(str); 以上這個例子中，用宏將get()與put()包裹起來，實作輸入輸出的一條龍服務，通過將宏定義用于函式的結合，使我們的操作更加靈活，也一定程度提高了代碼的可讀性，
在上面對兩種宏整體的講解例子中，都不同程度在宏定義中使用了引數，不過宏定義中的引數也可以不是固定的，這類宏定義被稱為引數可變宏，它可以根據不同情況傳遞不同型別和數量的引數，引數可變宏的定義方法是在宏定義后面的引數串列中的最后一個引數為省略號(…)，表示可以接受任意個數和型別的引數，例如：
#define PRINTF(...) printf(__VA_ARGS__) // 定義一個可以接受任意個數和型別的引數的宏在使用引數可變宏時，需要用一個特殊的識別符號 __VA_ARGS__來表示所有傳遞給宏的可變引數，
PRINTF("Hello, world!\n"); // 呼叫宏，相當于printf("Hello, world!\n");
PRINTF("The answer is %d\n", 42); // 呼叫宏，相當于printf("The answer is %d\n", 42);注意什么
隨著我們宏定義的物件從簡單的常量到相對復雜的整體，宏定義本身也從無參宏定義過渡到有參宏定義，但是由于宏定義僅僅是在程式預編譯階段暴力的直接展開，當我們寫入帶參宏定義的內容不只是一個簡單數字而是一段運算式就有可能會出現歧義與錯誤，比如我們定義了一個計算平方的宏：
#define SQUARE(x) x * x當使用該宏時，如果我們直接使用SQUARE (a + b)，這個式子最后會被展開為a + b * a + b而不是我們期望的(a + b) * (a + b)，所以為了保證帶參宏定義結果的正確性，我們應該像下面這樣對被定義主體內的引數帶上()，如此就能保證宏定義的正確結果，
#define SQUARE(x) (x) * (x)替代方案
經過前面這么多的敘述，有些小伙伴可能已經意識到了這里提出來的整體的概念不就是函式嗎？其實開始我也準備這么理解，但是宏就是宏，函式就是函式，總不能看到宏的這類用法就把宏歸納到函式的范疇吧，我們需要一個更加抽象的認識來統一這類用法，于是我就用了整體這個概念，既然這塊內容講的是替換方案，那我們另一個主角都不需要隆重介紹了，他就是 —— 函式，這時候問題就來了，宏定義能完全代替函式嗎？或者說函式能完全代替宏定義嗎？宏與函式雖然在某些共同之處，但是在一些方面也存在差異，
- 函式的呼叫不同于宏定義，它需要出堆疊與入堆疊的確操作，這些額外的開銷會降低程式的執行效率，宏定義則是直接執行，但是宏定義的每處展開都會多一份記憶體空間的申請，不像函式那樣一個程式只占用一個代碼塊，
- 含參宏定義在使用時，我們并沒有像函式的引數那樣指定具體型別，這給我們編程者帶來一定便利，不過有時候這種無型別引數會帶來一定隱患，
- 由于函式名就是一個指標，而沒有指向宏定義的指標，因此宏無法得到指標帶來的便利，
總之，函式與宏定義在作為整體出現在編程中時，各有其優勢所在，在具體的編程環境中并沒有什么最好之說，只有最適合的，
集合體
當一個集合有了專一的功能，我們稱之為整體，而在編程中有些部分集合由于不具備這種專一性并不能稱之為整體，卻由于其較高的重復度而不得不封裝起來，我們將這類組合稱為集合體，
#define ERROR(m) \
do{ \
perror(m); \
tfer(); \
}while(0) 以上代碼是我寫的某個專案的一段，在每次處理完錯誤后都有這么一段重復內容，但是這部分代碼前那部分與錯誤處理相關的內容并不總是相同，因此不能作為一個整體來看待，我只需要對這部分內容進行復用，這個集合體是用do{}while封裝的，有些小伙伴可能覺得直接用{}也不錯，但是使用后者有時會因為疏忽出現問題，
我們在編程陳述句的結尾會習慣性的加上;，但在使用if else陳述句時如果遇上被{}封裝的宏定義問題就顯現出來了，比如下面的例子：
#define ERROR(m) \
{ \
perror(m); \
tfer(); \
}
if(echo_flag)
ERROR(echo_flag);
else
gets(str); 這個陳述句乍一看沒有什么問題，但是把它展開會發現在else前的;會導致無法錯誤，
#define ERROR(m) \
{ \
perror(m); \
tfer(); \
}
if(echo_flag)
{
perror(echo_flag);
tfer();
};
else
gets(str); 而使用do{}while(0)來包裝就不會出現這種錯誤了，
if(echo_flag)
do{
perror(echo_flag);
tfer();
}while(0);
else
gets(str);我們程式員在一句代碼的結尾會習慣性加上;，用do{}while(0)進行封裝結尾必須加上 ;否則會報錯，而{} 后則是可加可不加，然而有時不小心加上后會出現以上的問題，總之，{}不是不能用，而是可能因為疏忽出現問題，而且由于一些編程習慣會讓人用的很難受，所以這里還是建議使用do{}while(0) ，
以上三大塊是我這篇文章的主要內容與總結，但是我這里還想給各位加一些飯后小甜點，宏定義的內容就是只是替換，但是#與##在宏定義中的妙用卻被很多人疏忽了，
'#'的用法
宏定義中#的作用是把其后面的變數轉化為字串，例如，如果定義了一個宏：
#define STR(s) #s 那么當使用這個宏定義時，RTR(hello)會被替換為"hello"，這樣做可以更加方便的輸出或處理字串，
"##"的用法
宏定義中##的作用是將其前后的兩個變數無縫拼接在一起，并當做一個變數名使用，例如，我定義了這么一個宏：
#define NAME(n) num##n當我使用這個宏時，就可以把它當做一個變數名來使用，在這里NAME(0)會被替換為num0,
int num1;
NAME(1) = 9;
num1 = 9; 在這個例子中這兩條賦值陳述句是等效的，通過宏定義配合##這種用法，可以方便的定義和使用一組相關的變數，提高編程代碼的靈活性，
以上幾乎就是宏定義從入門到進階的全部內容了，寫這篇文章的的起源是一次專案實踐的總結，而這篇文章以這種方式來呈現宏定義則是日常我對與編程知識總結的方法論而來的，在剛開始學習宏定義時，我查過不少有關博客，但是這些博客有些要么集中講宏定義的某個方面，對于有些復習的老手來說這不會有什么問題，但是對于新手而言，容易使他們形成對宏定義以偏概全的認識，另一方面很多博客總是簡單粗暴的把宏定義分成帶引數與不帶引數，這樣雖然讓人容易回憶起，但是無論是函式還是宏定義，我們的目的都應當是以使用為導向的，在合適的時候用合適的方法，前者的簡單分類并不能將使用者引匯入合適的實踐中去，沒有深入實踐的使用最終只是空中樓閣，只知道有這個東西，但是卻總也用不上，總也用不好，這也是這篇文章最后給各位的一些思路，用合適分類方法，以合理的角度去理解技術工具，希望各位有所識訓，
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