Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

664 Глава 16

Имя макроса не должно содержать пробелов. На макросы распространяются правила именования переменных: разрешены только буквы, цифры и символ подчеркивания (_), а первым символом не должна быть цифра. Третья часть (остаток строки) называется списком замены или телом (рис. 16.1). Когда препроцессор обнаруживает в программе имя одного из макросов, он почти всегда заменяет его телом. (Как вскоре будет показано, из этого правила существует одно исключение.) Этот процесс перехода от макроса к подставляемому итоговому значению называется расширением. Обратите внимание, что в строке #define могут быть указаны стандартные комментарии; ранее уже говорилось о том, до начала работы препроцессора каждый комментарий заменяется пробелом.

Рис. 16.1. Части определения объектного макроса

Давайте запустим программу и посмотрим, как она работает:

X = 2.

X = 4.

Логика - последнее убежище лишенных воображения. - Оскар Уайльд TWO: 0W

Здесь вот что происходит. Оператор

int х = TWO;

преобразуется следующим образом:

int х = 2;

поскольку вместо TWO было подставлено 2. Затем оператор

РХ;

приобретает следующий вид:

printf("Х= %d.\n", х);

Подстановка осуществилась для всего оператора целиком. Это новый прием, т.к. до сих пор мы использовали макросы только для представления констант. Здесь вы видите, что макрос может представлять любую строку, даже целое выражение С. Однако отметим, что это константная строка; макрос РХ будет выводить только значение переменной по имени х.

В следующей строке также демонстрируется новый прием. Может показаться, что FOUR будете заменено 4, но на самом деле процесс был другим. Строка

х = FOUR;

преобразуется в строку

х = TWO*TWO;

которая затем становится следующей:

X = 2*2;

Препроцессор и библиотека С 665

На этом процесс расширения макроса завершен. Действительное умножение происходит не во время работы препроцессора, а на этапе компиляции, поскольку компилятор С на этой стадии вычисляет все константные выражения (т.е. выражения, которые содержат только константы). Препроцессор не выполняет вычислений, а просто совершенно буквально производит указанные с помощью директив подстановки.

Обратите внимание, что определение макроса может включать другие макросы. (Некоторые компиляторы такую вложенность макросов не поддерживают.) Следующая строка

printf (FMT, х); приводится к виду:

printf("X = %d.\n",х);

потому что FMT заменяется соответствующей строкой. Такой подход может оказаться удобным при наличии длинной управляющей строки, которую приходится применять несколько раз. Вместо этого можно было поступить следующим образом:

const char * fmt = "X = %d.\n";

Затем можно использовать fmt в качестве управляющей строки для printf().

В следующей строке 0W заменяется соответствующей строкой. Двойные кавычки делают строку замещения символьной строковой константой. Компилятор сохранит ее в массиве с завершающим нулевым символом. Таким образом, директива

#define HAL 'Z'

определяет символьную константу, а директива

#define НАР "Z"

определяет символьную строку: Z\0.

В этом примере мы применяли обратную косую черту непосредственно перед концом строки, распространяя директиву на следующую строку:

#define 0W "Логика - последнее убежище лишенных\ воображения. - Оскар Уайльд"

Обратите внимание, что вторая строка выровнена влево. Если бы директива имела вид:

#define 0W "Логика - последнее убежище лишенных\ воображения. - Оскар Уайльд"

то вывод был бы таким:

Логика - последнее убежище лишенных воображения. - Оскар Уайльд

Пробелы с начала строки и до слова воображения считаются частью строки. Обычно где бы препроцессор ни обнаружил в программе один из макросов, он заменяет его литерально эквивалентным текстом замены. Если строка замещения содержит вложенные макросы, они также заменяются. Единственным исключением при замене является ситуация, когда найденный макрос заключен в двойные кавычки. Поэтому прока

printf("TWO: OW");

выводит текст: TWO: 0W буквально вместо того, чтобы вывести

2: Логика - последнее убежище лишенных воображения. - Оскар Уайльд Для вывода показанной строки понадобится следующий код: printf("%d: %s\n", TWO, OW);

Здесь имя макроса находится за пределами двойных кавычек.

666 Глава 16

Когда должны использоваться символические константы? Вы должны их применять для большинства числовых констант. Если число представляет собой некоторую константу, участвующую в вычислениях, то символическое имя сделает ее назначение более понятным. Если число является размером массива, то символическое имя упростит его будущее изменение и корректировку границ выполнения циклов. Если число представляет собой системный код, такой как EOF, то символическое имя увеличит степень переносимости программы; понадобится изменять только одно определение EOF. Мнемоническое значения, изменяемость и переносимость — все эти характеристики делают символические константы заслуживающими внимания.