【C入门】9、宏定义

Summary

1）C语言中，实参和函数的形参之间仅仅是值传递，因此在函数内部无法改变实参的值。

2）函数是一种代码复用的手段

3）宏是C语言中代码复用的补充方式，是对函数的一种补充；函数和宏的关系，类似于生活中演员和替身的关系，只是用于某些特殊场景。在大部分情况仍然优先考虑函数。

4）宏没有函数调用的开销，函数调用需要在栈上维护活动记录；宏只是简单的文本替换，因此代码块会膨胀，函数只会使用同一段函数体；宏替换不会对类型进行检查，当宏和运算符结合在一起时，会出现意想不到的错误，函数会进行类型检查，也不会出现二义性；

5）编译器组成简介：

1. 预处理模块：处理所有#开头的语句（复制粘贴替换 --> 中间文件.i）
2. 编译模块：将C程序翻译成二进制程序（中间文件.i --> 汇编文件.s --> 二进制文件.o）
3. 链接模块：将二进制程序组合成可执行程序（.o --> .out）

宏定义

问题：以下代码输出什么？为什么？

void swap(int a, int b)
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}

int main()
{
    int x = 1;
    int y = 2;
    
    swap(x, y);
    
    x = ?
    y = ?
}

以上代码输出为x = 1, y = 2；虽然我们进行了交换，但是x和y的值仍然没变，原因在于：实参和形参之间仅仅是值传递，所有函数中无法直接改变实参的值。

再次理解函数：函数是一种代码复用的手段

• 把实现某个功能的代码片进行封装（当做一个整体）
• 给这个代码片段一个合适的名字（通过名字来使用代码）
• 定义参数（定义代码片段需要处理的问题）

C语言中的的宏，是对函数“缺陷”的补充

• 宏是C语言中代码复用的补充方式
• 宏定义的语法：#define MACRO(param) code_segment

• 宏使用语法：MACRO(num);

  #define ADD(a, b) a + b
  
  int z = ADD(1, 2);

宏与函数的不同：

• 宏不是函数，没有函数调用的过程（不需要在栈上维护函数调用的记录）；函数调用会先传递参数值，然后跳转执行函数体，然后返回
• 使用宏只是单纯“代码复制粘贴”，然后替换参数
• 同一个函数，无论调用多少次，都只有一份函数体代码；同一个宏，每次都会“复制粘贴”相同代码

编译器组成简介：

1. 预处理模块：处理所有#开头的语句（复制粘贴替换 --> 中间文件.i）
2. 编译模块：将C程序翻译成二进制程序（中间文件.i --> 汇编文件.s --> 二进制文件.o）
3. 链接模块：将二进制程序组合成可执行程序（.o --> .out）

再论宏常量：#define NAME value

• 预处理模块将代码中出现的NAME标识符全部文本替换为value
• 因此，宏常量在本质上与字面量相同（真正意义上的常量）

本文总结自“狄泰软件学院”唐佐林老师《C语言入门课程》。
如有错漏之处，恳请指正。