C++宏定义以及宏定义的理解
1、#define解析
#define是C语言中提供的宏定义的命令，其主要目的是为程序员编程时提供一定的方便，并能再一定程度上提供高级程序的运行效率。
1.1、#define命令解析
1.1.1、#define的概念
#define命令是C语言中的一个宏定义命令，它用来将一个标识符定义为一个字符串，该标识符被称为宏名，被定义的字符串称为替换文本。
该命令有两种形式：一种是简单的宏定义，另一种是带参数的宏定义。
不带参数的宏定义：
宏定义又称为宏替换、宏代换，简称宏。
格式：
#define 标识符 字符串
其中的标识符就是所谓的符号常量，也成为宏名。
预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。
掌握宏概念的关键是换。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解就是要换。即在对相关命令或者语句的含义和功能做出具体分析之前就是要换。
例：
#define PI 3.1415926
会把程序中出现的PI全部替换为3.1415926
说明：
（1）宏名一般使用大写
（2）使用宏可以提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。比如数组大小尝试用宏定义。
（3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法检查。
（4）宏定义末尾不加分号：
（5）宏定义卸载函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开始。
（6）可以使用#undef命令终止宏定义的作用域
（7）宏定义可以嵌套。
（8）字符串双引号“”中永远不包含宏
（9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。
1.1.2带参数的宏定义：
除了一般的字符串替换，华友做参数替换。
格式：
#define 宏名（参数表） 字符串
比如：#define S（a,b） a*b
area=S（3，2）；（第一步替换为area=a*b；，第二步替换area=3*2；）
类似于函数调用，存在一个哑实结合的过程；
（1）实参如果是表达式，容易出问题
#define S(r) r*r
area=S(a+b)：第一步换为aea=r*r;第二步换为area=a+b*a+b;
正确的宏定义应该是：#define S(r) ((r)*(r))
（2）宏名和参数的括号不能又空格
（3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解。
（4）函数调用在编译后程序时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存。
（5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。
（6）函数只有一个返回值，利用宏则可以设法得到多个值
（7）宏展开使源程序变长，函数调用不会
（8）宏展开不占运行时间，只占编程实践，函数调用占用运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值等等）
1.1.3宏替换发生的时机
为了能够真正理解#define的作用，我们需要先了解一下对C语言源程序的处理过程。当我们在一个集成的开发环境如Turbo C中将编写号的源程序进行编译时，实际上经过了预处理、编译、汇编和连接几个过程。其中预处理器产生编译器的输出实现了如下功能：
（1）文件包含
可以把源程序中的#include 扩展为文件正文，即把包含.h文件找到并展开到#include 所在处
（2）条件编译
预处理器根据#if和#ifdef等编译指令及气候的条件，将源程序中的某部分包含进来或排除在外，通常将排除在外的语句转换成空行。
（3）宏展开
预处理器将源程序文件中出现的对宏的引用展开成相应的宏定义，即文本所说的#define功能，由预处理器来完成。
经过预处理器处理的源程序与之前的源程序有所不同，在这个阶段所进行的工作只是纯粹的替换和展开，没有任何计算功能，所以在学习#define命令时只要能真正的掌握理解这一点，这样子才不会对这个命令引起误解并误用。
1.1.4ANSI标准说明了五个预定义的宏名
如下：
_LINE_ /* 两个下划线，对应%d */ _FILE_ /* 对应%s */ _DATA_ /* 对应%s */ _TIME_ /* 对应%s */
2、宏定义的使用方法
2.1#define用法
2.1.1 用午餐宏定义一个简单的常量
#define LEN 12
这个是最常见的用法，但是也会有出错。
（1）#define NAME “zhangjialing”
程序中有“NAME”则，它会不会被替换？
（2）#define 0x abcd
将字母的标识符换成是其他的表达式，会不会被替换?
（3）#define NAME “zhao
（4）#define NAME ”Linux“
程序中有以上的宏定义，并且程序里有语句：NAMELIST这样子，会不会被替换成该有的表达式呢？
很明显答案是否定的。
one：”“引号内的东西不会被宏替换，（规则）
two：宏定义前面的那个必须是合法的用户标识符
three：宏定义也不是说后面的内存可以随便写，不可以将自负床的两个”“拆开。
four：只替换标识符，不替换成别的东西。NAMELIST是个整体的标识符，而不存在NAME标识符，所以不替换。
也就是说：#define 第一位置第二位置
（1）不替换程序中字符串里的东西。
（2）
第一位置只能是合法的标识符（可以是关键字）
（3） 第二位置如果有字符串，必须把""配对。
（4） 只替换与第一位置完全相同的标识符
还有就是老生常谈的话：记住这是简单的替换而已，不要在中间计算结果，一定要替换出表达式之后再算。
1.2、 带参宏一般用法
比如#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
则遇到MAX(1+2,value)则会把它替换成：
((1+2)>(value)?(1+2):(value))
注意事项和无参宏差不多。
但还是应注意
#define FUN(a) "a"
则，输入FUN(345)会被替换成什么？
其实，如果这么写，无论宏的实参是什么，都不会影响其被替换成"a"的命运。
也就是说，""内的字符不被当成形参，即使它和一模一样。
那么，你会问了，我要是想让这里输入FUN(345)它就替换成"345"该怎么实现呢？
请看下面关于#的用法
1.3、 有参宏定义中#的用法
#define STR(str) #str
#用于把宏定义中的参数两端加上字符串的""
比如，这里STR(my#name)会被替换成"my#name"
一般由任意字符都可以做形参，但以下情况会出错：
STR())这样，编译器不会把“)”当成STR()的参数。
STR(,)同上，编译器不会把“,”当成STR的参数。
STR(A,B)如果实参过多，则编译器会把多余的参数舍去。（VC++2008为例）
STR((A,B))会被解读为实参为：(A,B)，而不是被解读为两个实参，第一个是(A第二个是B)。
1.4、 有参宏定义中##的用法
#define WIDE(str) L##str
则会将形参str的前面加上L
比如：WIDE("abc")就会被替换成L"abc"
如果有#define FUN(a,b) vo##a##b()
那么FUN(id ma,in)会被替换成void main()
1.5、 多行宏定义：
#define doit(m,n) for(int i=0;i<(n);++i)\
{\
m+=i;\
}
2. 宏中"#"和"##"的用法：
2.1 一般用法
我们使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一起.
用法:
#include<cstdio>
#include<climits>
using namespace std;
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
int main()
{
printf(STR(vck)); // 输出字符串"vck"
printf("%d/n", CONS(2,3)); // 2e3 输出:2000
return 0;
}
2.2、当宏参数是另一个宏的时候
需要注意的是凡宏定义里有用'#'或'##'的地方宏参数是不会再展开.
(1) 非'#'和'##'的情况
#define TOW (2)
#define MUL(a,b) (a*b)
printf("%d*%d=%d/n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
//这行的宏会被展开为：
printf("%d*%d=%d/n", (2), (2), ((2)*(2)));
//MUL里的参数TOW会被展开为(2).
(2) 当有'#'或'##'的时候
#define A (2)
#define STR(s) #s
#define CONS(a,b) int(a##e##b)
printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include<climits>
//这行会被展开为：
printf("int max: %s/n", "INT_MAX");
printf("%s/n", CONS(A, A)); // compile error
//这一行则是：
printf("%s/n", int(AeA));
INT_MAX和A都不会再被展开, 然而解决这个问题的方法很简单. 加多一层中间转换宏.
加这层宏的用意是把所有宏的参数在这层里全部展开, 那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能得到正确的宏参数.
#define A (2)
#define _STR(s) #s
#define STR(s) _STR(s) // 转换宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 转换宏
printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值,为一个变量 #include<climits>
//输出为: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再转换成字符串;
printf("%d/n", CONS(A, A));
//输出为：200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))
2.3、'#'和'##'的一些应用特例
(1) 合并匿名变量名
#define ___ANONYMOUS1(type, var, line) type var##line #define __ANONYMOUS0(type, line) ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line) #define ANONYMOUS(type) __ANONYMOUS0(type, __LINE__)
例：ANONYMOUS(static int); 即: static int _anonymous70; 70表示该行行号;
第一层：
ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二层：
--> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三层：
--> static int _anonymous70;
即每次只能解开当前层的宏,所以__LINE__在第二层才能被解开;
(2) 填充结构
#define FILL(a) {a, #a}
enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
IDD id;
const char * msg;
}MSG;
MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相当于：
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
{CLOSE, "CLOSE"}};
(3) 记录文件名
#define _GET_FILE_NAME(f) #f #define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f) static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);
(4) 得到一个数值类型所对应的字符串缓冲大小
#define _TYPE_BUF_SIZE(type) sizeof #type
#define TYPE_BUF_SIZE(type) _TYPE_BUF_SIZE(type)
char buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];
--> char buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];
--> char buf[sizeof "0x7fffffff"];
这里相当于：
char buf[11];