宏：C++STL精解，预定义宏及ISO10646标准

在C＋＋源程序中，允许用一个标识符来表示一个字符串，该标识符被称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为“宏名”。在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都用宏定义中的字符串去代换，这称为“宏代换”“宏替换”或“宏展开”。在本节中，使用＃define命令定义的变量或函数即是典型的宏定义方式。

宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。宏替换是由预处理程序自动完成的。“宏”简单地可分为有参数和无参数两种。源程序被编译或被执行时，一旦遇到宏名，将视为对宏的调用。用宏体的副本替换宏名。若宏定义包含参数，则用宏名后面的参数替换宏体中的正式参数。

1.宏的范围

宏名的有效范围是从定义宏名开始，一直到该源文件结束。例如，若＃define命令写在文件开头、函数之前，则该“宏”作为文件的一部分，在此文件范围内有效。

可以使用＃undef命令终止宏定义的作用域。

2.无参宏定义

无参数宏的定义格式：＃define标识符字符串

其中标识符就是所谓的符号常量，即“宏”名称。＃define和标识符之间用空格隔开，标识符和字符串之间也用空格隔开。

当源程序被预处理（预编译）时，宏名称将被替换为字符串。掌握“宏”的概念，关键是要抓住其“换”的本质，即在对相关命令或语句的含义和功能做具体分析之前要“换”。例如，

上述语句一旦写在源代码中，程序中所有出现的“PI”将全部被替换为“3.1415926”。

一般情况下，宏名需要大写。使用宏可以提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少错误输入和便于修改；宏定义语句末尾不适用分号；宏可以嵌套；宏定义不分配内存。

3.有参宏定义

使用宏时，除了一般的字符串替换，还可以进行参数替换。类似于函数调用形式，其格式为：

＃define和S（A，B）之间用空格隔开，S（A，B）和“A∗B”之间也用空格隔开。参数A和B之间用逗号隔开。

需要注意的问题：

1）在进行宏定义时，如果需要使用括号，就一定要使用括号。

2）宏替换是在编译时实现的，不占用程序的执行时间。

3）函数一般只有1个返回值，宏可以有多个返回值。

例1-20

4.嵌套宏

宏还可以实现嵌套，即使用已经定义过的“宏”来定义新的宏。例如，(www.xing528.com)

此处的“嵌套”是指宏S定义时，使用了已经定义过的宏PI和R。

例1-21

5.常见的预定义宏

每一种版本的C＋＋语言都定义了一些全局标识符。预定义宏至少需要和包含7种，另外还包括一些具有附加条件定义的宏。在C语言中，没有定义__cplusplus宏。每个预定义宏的名称以两个下画线字符开头和结尾，这些宏不能被程序员取消（＃undef）或重新定义。下面依次介绍。

（1）基本预定义宏

__cplusplus 在C＋＋编译系统对该宏进行编译时，宏定义本身被赋值为201103L。

__DATE__ 本宏提供预处理程序开始处理当前源文件的日期。在文件中，每一个__DATE__都给出同一值。日期格式表达为：mmm dd yyyy，这里mmm表示月份（如Feb，Apr）；dd表示日期（如1，2，10），若小于10，则dd的第一个字符为空；yyyy表示年份（如1999，2009）。

__FILE__ 本宏提供当前正在处理源文件的文件名，表示为字符串型常量。在程序执行过程中，当处理的文件发生变化时，本宏的值均会发生变化。

__LINE__ 本宏提供当前正在处理源文件的当前行号。通常源文件的第一行定义为1，通过＃line命令可改变它。

__STDC__ 本宏定义为整数1。

__STDC__HOSTED__ 若作为宿主形式使用，本宏定义为1；否则，本宏定义为0。

__STDC__VERSION__ 在C89（该版本的C语言常被称作“ANSIC”）中，本宏定义为199409L；在C99中，本宏定义为199901L，否则数值是未定义。

__TIME__ 本宏提供开始处理当前源文件的时间。它的格式为：“hh：mm：ss”。

（2）其他预定义宏

__STDC__IEC__559__ 在IEC 60559浮点数算法中，本宏定义为整数1。

__STDC__IEC__559__COMPLEX__ 在IEC 60559复数算法中，本宏定义为1。

__STDC__ISO__10646__ 在C99中，本宏定义为长整型变量，格式为：yyyymmL。其中的10646表示该宏符合ISO10646标准。

__STDC__MB__MIGHT__NEQ__WC__ 宏定义的值为整型常量1。

__STDCPP__THREADS__ 其值为整型常量1。当且仅当程序多于一个线程时，其值为1。

后续章节将会逐渐详细讲述这些宏的意义及其使用方法。