Замена лексических единиц
Командная строка вида #define name text вызывает в оставшейся части программы замену всех вхождений идентификатора name на строку text. Например, определение #define pi 3.14159265 позволяет использовать в программе имя pi вместо константы 3.14159265. Обратите внимание, что это определение не завершается точкой с запятой. Замещающий текст обычно представляет собою остаток строки. Длинное определение можно продолжить, если в конце продолжаемой строки поставить \. Внутри строк, заключенных в кавычки, подстановка не производится, так что, например, для определенного выше имени Pi в printf("Pi"); подстановки не будет. Имена могут переопределяться и новые определения могут использовать ранее введенные определения.
Так как препроцессор не является частью компилятора языка Си, а представляет относительно простой макрогенератор, имеется возможность переопределять различные синтаксические единицы языка-лексемы (т.е. идентификаторы, ключевые слова, константы, цепочки литер, знаки операций и знаки пунктуаций). В приведенной программе, предназначенной для выявления всех пар целых чисел из интервала [-n,n], являющихся решениями уравнения 2*y-x*x =4 , используются привычные для таких языков как Алгол, Паскаль, операторные скобки begin-end вместо пары {}, ключевое слово then . Это стало возможным благодаря предварительно определенным лексическим заменам.
- #include <stdio.h>
- #define then
- #define begin {
- #define end }
- main()
- begin
- int n,x,y,k=0;
- printf("введи n\n");scanf("%d",&n);
- for(x=-n;x<=n;x++)
- for(y=-n;y<=n;y++)
- if(2*y-x*x==4)then
- begin
- k=k+1;
- printf(x=%d, y=%d\n",x,y);
- end
- if(k==0) then printf("корней нет\n ");
- end
Приведенная выше технология замены лесксем относится к макросредствам языка. Строка #define name text называется макроопределением, name называется макрошаблоном, а text - макрорасширением. Каждое появление имени name в теле программы называется макровызовом. Командная строка:
#define name (p1,p2, ..,pk) text
является макроопределением с аргументами. За именем name в круглых скобках (после name не должно быть пробела!) следует разделенные запятыми формальные параметры p1, p2 .., pk, также являющиеся идентификаторами. Каждый раз, когда в тексте программы встречается имя макроопределения с фактичкскими аргументами, они подставляются вместо формальных, так что заменяющий текст будет зависеть от вида макровызова. Определим в качестве примера такую макроподстановку:
#define MAX(X,Y) ((X)>(Y)?(X):(Y))
Как и в определении функции, переменные X и Y в макроопределении являются формальными параметрами. После этого строка в программе:
m=MAX(a+b, a-b);
будет заменена на строку
m=((a+b)>(a-b)?(a+b):(a-b);
Текст макроопределения берут в скобки для обеспечения большей надежности программы. Пренебрежение скобками может привести к серьезным ошибкам, что иллюстрирует следующий пример делит число 16 на квадрат числа 2 и дает правильный результат. Во второй программе, где скобки в макроопределении опущены, результат ошибочный, так как макроподстановка породила текст:
printf("%d\n",16/2*2);
что конечно, не равносильно задуманному.
- #include <stdio.h>
- #define SQR(n) (n*n)
- main()
- {
- printf("%d\n",16/SQR(2));
- }
- #include <stdio.h>
- #define SQR(n) n*n
- main()
- {
- printf("%d\n",16/SQR(2));
- }
Макроопределения иногда используются вместо определений функций, обычно из сображений эффективности. Но следует помнить, что препроцесор может лишь тупо и бездумно заменять одну строку на другую, не разбираясь, зачем это нужно. В отличае от параметра функции, параметр макроопределения вычисляется при каждом вхождении в макроопределение. Поэтому иакровызов MAX(i++, j++) для приведенного выше макроопределения к увеличению i и j на 2.
