Символические константы: #define

Если в качестве первого символа в строке программы используется символ #, то эта строка является командной строкой препроцессора (макропроцессора). Командная строка препроцессора заканчивается символом перевода на новую строку. Если непосредственно перед концом строки поставить символ обратной косой черты " \ ", то командная строка будет продолжена на следующую строку программы.

Директива #define, подобно всем директивам препроцессора, начинается c символа # в самой левой позиции. Она может появиться в любом месте исходного файла, а даваемое определение имеет силу от места появления до конца файла. Мы активно используем эту директиву для определения символических констант в наших примерах программ, однако она имеет более широкое применение, что мы покажем дальше.

Замена идентификаторов

#define идентификатор строка

Пример:

#define ABC 100

Заменяет каждое вхождение идентификатора ABC в тексте программы на 100:

#undef идентификатор

Пример:

#undef ABC

Отменяет предыдущее определение для идентификатора ABC.

Пример:

/* Простые примеры директивы препроцессора */

#define TWO 2 /* можно использовать комментарии*/

#define MSG "Текст 1.\

Продолжение текста 1"

/* обратная косая черта продолжает определение на следующую строку */

#define FOUR TWO*TWO

#define PX printf("X равен %d.\n", x)

#define FMT "X равен %d.\n"

int main( )

{

int x = TWO;

PX;

x = FOUR;

printf(FMT,x);

printf("%s\n",MSG);

printf("TWO:MSG\n");

return TWO;

}

В результате выполнения нашего примера будем иметь:

X равен 2

X равен 4

Текст 1. Продолжение текста 1

TWO: MSG

Разберем, что произошло. Оператор

int x = TWO;

превращается в

int x = 2;

Затем оператор

PX;

превращается в

printf("X равно %d.\n",x);

поскольку сделана полная замена. Теперь мы видим, что макроопределение может представлять любую строку, даже целое выражение на языке Си. Заметим, что это константная строка. PX напечатает только переменную, названную x.

В следующей строке выполняется следующее:

x = FOUR;

превращается

x = TWO*TWO;

превращается в

x = 2*2;

и на этом все заканчивается. Фактическое умножение имеет место не во время работы препроцессора и не при компиляции, а всегда без исключения при работе программы (Уточнение: это зависит от конкретного компилятора). Препроцессор не выполняет вычислений. Он только очень точно делает предложенные подстановки. Заметим, что макроопределение может включать другие определения. Некоторые компиляторы не поддерживают это свойство вложения. В следующей строке

printf(FMT,x);

превращается в

printf("X равно %d.\n",x)

когда FMT заменяется соответствующей строкой. Этот подход может оказаться очень удобным, если есть длинная строка, которую мы используем несколько раз. В следующей строке программы MSG заменяется соответствующей строкой. Кавычки делают замещающую строку константой символьной строки. Поскольку программа получает ее содержимое, эта строка будет запоминаться в массиве, заканчивающемся нуль-символом. Так,

#define HAL 'X' определяет символьную константу, а

#define HAR "X" определяет строковую строку X\0

Обычно препроцессор, встречая одно из макроопределений в программе, очень точно заменяет их эквивалентной строкой замещения. Если эта строка также содержит макроопределения, они тоже замещаются. Единственным исключением при замене является макроопределение, находящееся внутри двойных кавычек. Поэтому

printf("TWO: MSG");

печатает буквально TWO: MSG вместо печати следующего текста:

2: "Текст 1.

Продолжение текста 1"

Если нам нужно напечатать этот текст, можно использовать оператор

printf("%d: %s\n",TWO,MSG);

потому что здесь макроопределения находятся вне кавычек.

Когда следует использовать символические константы? Вероятно, мы должны применять их для большинства чисел. Если число является константой, используемой в вычислениях, то символическое имя делает яснее ее смысл. Если число - размер массива, то символическое имя упрощает изменение вашей программы при работе с большим массивом. Если число является системным кодом, скажем для символа EOF, то символическое представление делает программу более переносимой. Изменяется только определение EOF. Мнемоническое значение, легкость изменения, переносимость: все это делает символические константы заслуживающими внимания!