什么情况下需要使用 #define 而不需要添加标记字符串？

Question

在学习C语言时，我遇到过预处理器指令 #define，后来在阅读一些代码时也遇到了它。但除了用它来定义常量的替换和宏的定义之外，我并不真正理解它在没有"body"或令牌字符串的特殊情况下使用的意义。

例如，考虑这行代码：

#define OCSTR(X)

就是这样！那么这有什么用，或者更好的说，何时需要使用#define呢？

- JWL

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这可以与另一组允许条件编译的指令结合使用。没有标记字符串的 #define 会从源文件中删除标识符的出现。该标识符仍然被定义，并且可以通过使用 #if defined 和 #ifdef 指令进行测试。 - AminM

Answer 1

这个用法有两种情况。第一种也是最常见的情况涉及条件编译：

#ifndef XYZ
#define XYZ
//  ...
#endif

您肯定已经为包含保护使用了这个，但它也可以用于诸如系统依赖项之类的东西:

#ifdef WIN32
//  Windows specific code here...
#endif

在这种情况下，WIN32更可能是在命令行中定义的，但也有可能在“config.hpp”文件中定义。这通常只涉及对象宏（没有参数列表或括号）。

第二种情况是条件编译的结果。例如：

#ifdef DEBUG
#define TEST(X) text(X)
#else
#define TEST(X)
#endif

那允许编写像这样的内容：

TEST(X);

如果定义了DEBUG，则会调用该函数，否则不会执行任何操作。

- James Kanze

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接受这个答案并不是因为其他答案不正确，而是因为它对正确答案进行了更多的澄清。谢谢。 - JWL

Answer 2

这种宏通常成对出现，在条件#ifdef内部，例如：

#ifdef _DEBUG
   #define OCSTR(X)
#else
   #define OCSTR(X)  SOME_TOKENS_HERE
#endif

另一个例子，

#ifdef __cplusplus
   #define NAMESPACE_BEGIN(X) namespace X {
   #define NAMESPACE_END }
#else
   #define NAMESPACE_BEGIN(X) 
   #define NAMESPACE_END
#endif

- Nawaz

Answer 3

最近我挖掘出一个奇怪的案例来回答一个问题，结果发现它只是一种评论性质的内容。这个问题中的代码看起来像：

void CLASS functionName(){
  //
  //
  //
}

我发现它只是一个空的#define，作者选择记录函数访问项目中全局变量的方式：C++语法：void CLASS functionName()?。因此，与/* CLASS */没有太大区别，除了不允许拼写错误，如/* CLAAS */...或许还有其他一些小的好处？

- HostileFork says dont trust SE

Answer 4

我同意每一个答案，但我想指出一件小事。

作为一个C语言纯粹主义者，我一直坚信每一个#define都应该是一个表达式，所以，即使使用以下常见做法：

#define WHATEVER

并用它进行测试

#ifdef WHATEVER

我认为写作时最好的方式是：

#define WHATEVER (1)

还有#debug宏应该是表达式：

#define DEBUG (xxx) (whatever you want for debugging, value)

通过这种方式，您可以完全避免 #宏 的误用，并防止出现不良问题（特别是在一个拥有1000万行C代码的项目中）。

- BigMike

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这个#if和#ifdef的辩论可能会引起您的兴趣，个人而言我更倾向于使用#if。https://dev59.com/MnVC5IYBdhLWcg3w9GLM - HostileFork says dont trust SE

想到了使用#if 0来注释掉整块代码的有效方法:D。顺便说一下，这场辩论很有意思。像往常一样，没有正确或错误的做法，取决于你在做什么。我会尽快阅读它。谢谢。 - BigMike

在我的情况下，当我使用#define TEST而没有表达式时，在clang中，#elif TEST宏会抛出一个错误，说“错误：表达式中需要值”。 - rosshjb

Answer 5

#define宏在预处理期间被简单地替换为其替换文本。如果没有替换文本，那么它们将被替换为空！因此，这段源代码：

#define FOO(x)

print(FOO(hello world));

将被预处理成这样：

print();

这可以用于摆脱你不想要的东西，比如说assert()。它主要在条件情况下有用，在某些条件下有非空的主体。

- Kerrek SB

Answer 6

正如您在上面的回复中所看到的，它在调试代码时非常有用。

#ifdef DEBUG
#define debug(msg) fputs(__FILE__ ":" (__LINE__) " - " msg, stderr)
#else
#define debug(msg)
#endif

所以，在调试时，该函数将打印行号和文件名，以便您知道是否存在错误。如果您不进行调试，则不会产生任何输出。

- Mansuro

Answer 7

这样的东西有很多用途。

例如，其中一个用途是让宏在不同的构建中具有不同的行为。例如，如果您想要调试消息，可以像这样：

#ifdef _DEBUG
  #define DEBUG_LOG(X, ...) however_you_want_to_print_it
#else
  #define DEBUG_LOG(X, ...) // nothing
#endif

另一个用途可能是根据您的系统自定义头文件。这是来自我在Linux中实现的Mesa OpenGL头文件：

#if !defined(OPENSTEP) && (defined(__WIN32__) && !defined(__CYGWIN__))
#  if defined(__MINGW32__) && defined(GL_NO_STDCALL) || defined(UNDER_CE)  /* The generated DLLs by MingW with STDCALL are not compatible with the ones done by Microsoft's compilers */
#    define GLAPIENTRY 
#  else
#    define GLAPIENTRY __stdcall
#  endif
#elif defined(__CYGWIN__) && defined(USE_OPENGL32) /* use native windows opengl32 */
#  define GLAPIENTRY __stdcall
#elif defined(__GNUC__) && (__GNUC__ * 100 + __GNUC_MINOR__) >= 303
#  define GLAPIENTRY
#endif /* WIN32 && !CYGWIN */

#ifndef GLAPIENTRY
#define GLAPIENTRY
#endif

并且在头文件声明中使用，例如：

GLAPI void GLAPIENTRY glClearIndex( GLfloat c );

GLAPI void GLAPIENTRY glClearColor( GLclampf red, GLclampf green, GLclampf blue, GLclampf alpha );

GLAPI void GLAPIENTRY glClear( GLbitfield mask );

...

我删除了GLAPI的部分。

你可以想象一下，一个宏在某些情况下使用，在其他情况下不使用，可以在这些情况下定义为某个东西，而在其他情况下则不定义。

其他情况可能如下：

如果该宏不带参数，则可以仅用于声明某些情况。一个著名的例子是保护头文件。另一个例子可能是这样的：

#define USING_SOME_LIB

然后可以像这样使用：

#ifdef USING_SOME_LIB
...
#else
...
#endif

可能在某个阶段使用了宏来执行某些操作（例如日志记录），但是在发布时，所有者决定该日志不再有用，因此只需删除宏的内容，使其变为空。虽然这样做不被推荐，最好使用我在答案开头提到的方法。

最后，它可能只是为了更好的解释，例如你可以说

#define DONT_CALL_IF_LIB_NOT_INITIALIZED

你可以编写如下的函数：

void init(void);
void do_something(int x) DONT_CALL_IF_LIB_NOT_INITIALIZED;

虽然这最后一种情况有点荒谬，但在这种情况下是有道理的：

#define IN
#define OUT

void function(IN char *a, OUT char *b);

- Shahbaz

Answer 8

这可以用于当您希望静默某些函数时。例如，在调试模式下，您想要打印一些调试语句，在生产代码中，您想要省略它们：

#ifdef DEBUG
#define PRINT(X) printf("%s", X)
#else
#define PRINT(X)  // <----- silently removed
#endif

使用方法：

void foo ()
{
  PRINT("foo() starts\n");
  ...
}

- iammilind

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你的回答（以及许多其他回答）是正确的，但你的示例很危险。如果在 PRINT(X) 之前存在一个没有括号 { } 包围的 if()，会怎样呢？对读者来说：请注意，这只是一个简单的示例，不能直接使用。 - Offirmo

这就是为什么在C/C++中每个宏都应该是一个表达式，以避免这种情况的原因。谢谢。 - BigMike