C/C++中#define的探究

一. #define简介

1. #define命令是宏定义命令，主要在预编译的时候进行字符替换，把宏名用宏体进行替换

2. 预编译的主要工作主要是进行代码文本的替换工作，用于处理#开头的指令，包括#Include、#define、#ifdef、#endif等等，预编译的工作只是纯粹的替换与展开，没有任何的计算功能

二. #define命令的缺陷

1. 无法进行类型检查。宏定义是在编译之前进行的字符替换，因为还没有编译所以不能在编译之前就进行检查类型是否匹配，而只能在编译时候才知道，所以无法进行类型检查

2. 由于优先级的不同，在进行宏定义的时候可能存在副作用。比如#define Add(a,b) a+b，这个时候直接把宏体替换掉的时候可能会存在问题，正确的写法是#define Add(a,b) ((a)+(b))

3. 会导致代码膨胀。由于宏定义是进行文本替换，需要对代码进行展开，因此多处使用宏定义会存在冗余代码

三. 含参数的宏和函数的区别

1. 函数调用的时候首先求出实参表达式的值，然后带入形参。宏定义只是进行简单的字符替换

2. 函数调用过程是在程序运行的时候，它需要分配临时的内存单元。宏展开是在预编译的时候，不需要分配内存单元

3. 函数参数存在类型问题；宏中不存在类型问题，展开的时候带入指定的字符即可

4. 宏展开多次使得源程序会变得很长，而函数调用是不会使源程序变长的

5. 宏展开是不占运行时间的，而函数调用需要占运行时间

四. 宏展开隐藏的问题

下面这个程序

#define Y(n) (4*n)

int main(){
      int a = Y(5+1); 
      printf("%d\n", a);
      return 0;
}

输出结果是21，为什么不是24？

因为宏定义的原因Y(5+1) = (4*5+1)，这个时候实际上是把n用5+1来替换，所以就得到了21。

五. #define和const的区别

define和const都能够定义常量，define既可以替代常数值，又可以替代表达式，甚至是代码段，但是比较容易出错。const的引入可以增强程序的可读性，使程序的维护与调试变的更加方便。

1. define只是用来进行单纯的文本替换，define常量的生命周期止于编译期，不分配内存空间，它存在于程序代码区，在实际的程序中只是一个常数

    const常量存在于程序的常量区，const常量在程序中确实存在，可以被调用和传递

2. const常量是有数据类型的，而define常量没有数据类型

3. 编译器会对const常量进行类型检查，define是在预编译时候进行替换不会进行类型检查

   const常量保护程序中的常量不被修改，而且对数据类型也会进行检查，提高了程序的健壮性，所以一般用const来定义常量类型