作者：Linux猿
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define 是预处理器的一个指令，定义在 C 语言中。在预处理过程中，将宏替换为对应宏值，可以理解为字符串的替换。
为什么说它是预处理器的一个指令呢？
我们来看一个简单的例子：
#include <stdio.h>
#define x 5
int main() {
int y = x + 3;
printf("y = %d\n", y);
}在上面的代码中，定义了一个宏 x ，其值为 5，我们只将代码预处理一下，执行如下命令：
gcc -E -o main.i main.c预处理：完成头文件的插入、宏定义的展开以及条件编译的处理等。
执行命令后，在当前目录下生成了文件 main.i，部分内容如下所示：
......
......
# 4 "main.c"
int main() {
int y = 5 + 3;
printf("y = %d\n", y);
}
......
......可以看到，宏 x 在预处理后已被替换为 5了。
当然，宏定义也可以是更复杂的形式，比如：表达式、函数等，来看一个例子：
#include <stdio.h>
#define MAX(x, y) ((x) > (y)) ? (x) : (y)
int main() {
printf("max = %d\n", MAX(2+3, 4+5));
}输出结果为：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ ./main
max = 9
linuxy@linuxy:~/defineDir$来看一下预处理后的结果（main.i文件部分内容）：
......
......
# 4 "main.c"
int main() {
printf("max = %d\n", ((2+3) > (4+5)) ? (2+3) : (4+5));
}
......
......可以看到直接将定义的宏进行了替换。
但是，这个替换可能会导致如下问题：
问题 1. define 并不做类型检查
define 只做值替换，而不像普通变量那样做类型的检查。
来看一个例子：
#include <stdio.h>
#define PLUSONE(x) ++x
int main() {
int valInt = 10;
double valDou = 20;
char *p = "LinuxY";
printf("valInt = %d\n", PLUSONE(valInt));
printf("valDou = %lf\n", PLUSONE(valDou));
printf("p = %s\n", PLUSONE(p));
}输出结果为：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc main.c -o main
linuxy@linuxy:~/defineDir$ ./main
valInt = 11
valDou = 21.000000
p = inuxY
linuxy@linuxy:~/defineDir$ 可以看见，PLUSONE(x) 可以接受任何类型的参数 x，这就加大了程序出错的风险。
问题 2. define 的宏直接替换导致的问题
宏的替换可以说是字符串的直接替换，所以会导致下面这个问题。
#include <stdio.h>
#define MULTIPLY(x, y) x * y
int main() {
printf("result = %d\n", MULTIPLY(2, 3 + 4));
}输出结果为：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc main.c -o main
linuxy@linuxy:~/defineDir$ ./main
result = 10
linuxy@linuxy:~/defineDir$ 是不是有点惊讶！按照正常的理解输出结果应该为14，但是这里结果却是10，其实程序是这样计算的：
宏替换后，2 * 3 + 4 = 10，即：直接将 x 替换为 2，y 替换为 3 + 4。而不是将 y 替换为 7。
为了证明，我们来看下预处理后的程序，执行命令：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc -E -o main.i main.c预处理后的 main.i 文件有如下内容：
......
......
# 4 "main.c"
int main() {
printf("result = %d\n", 2 * 3 + 4);
}
......
......这下明白了吧！
那么，如何避免上面这种情况呢 ？
需要添加括号，规定好优先级，修改后如下所示：
#include <stdio.h>
#define MULTIPLY(x, y) (x) * (y)
int main() {
printf("result = %d\n", MULTIPLY(2, 3 + 4));
}输出结果为：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc main.c -o main
linuxy@linuxy:~/defineDir$ ./main
result = 14
linuxy@linuxy:~/defineDir$ 接下来再说一下 define 的一个容易理解错误的点。
我们通常意义上的理解是宏定义了就不能更改，事实上真是这样吗？
我们来看一个简单例子：
#include <stdio.h>
#define x 5
int main() {
printf("x = %d\n", x);
#undef x
#define x 10
printf("x = %d\n", x);
}输出结果为：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc main.c -o main
linuxy@linuxy:~/defineDir$ ./main
x = 5
x = 10
linuxy@linuxy:~/defineDir$看到了吗？x 值变化了！我们来看一下预处理后的结果，执行命令：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc -E -o main.i main.c 文件 main.i 中可以看到源代码部分内容为：
......
......
# 4 "main.c"
int main() {
printf("x = %d\n", 5);
printf("x = %d\n", 10);
}
......
......x 分别被替换为 5 和 10，是不是很意外！
接着上面这个问题，再说一下条件编译。
经常在条件编译中看到 #define 的身影，通常在一个头文件中会有如下定义：
#ifndef ADD_H
#define ADD_H
//头文件内的语句
#endif // ADD_H上面语句的意思是：如果还没有定义 ADD_H，就执行 #ifndef ADD_H 后的内容。
这样可以防止一个头文件被多次包含，重复引用。
当然，还有其它的条件编译指令，如下所示：
（1）#if
检测表达式值是否为真。如果为真，则编译后面的代码直到出现 #else、#elif 或 #endif 为止，否则不编译。类似于 if 语句。
（2）#else
当#if #ifdef #ifndef 指令不满足的时候，就执行 #else 后面的代码。
（3）#elif
类似于 else if 语句，后面接一个表达式进行判断。
（4）#ifdef
判断宏是否定义，如果已定义，则执行后面的语句。
（5）#ifndef
判断宏是否未定义，如果未定义，则执行后面的语句。
（6）#endif
用于终止 #if #ifdef #ifndef 指令。
（7）#undef
用于取消宏的定义，上面已举例说明。
上面的指令大多和 if else 等语句有类似的功能，但是，上面的指令除 #undef 外，其它指令必须有结束标志 #endif。
当然，条件编译还有其它的用途，比如：跨平台、调试的情况。
最后，说一下 # 开头的预处理指令。
在文件中以 # 开头的预处理指令，都是在预处理环节处理的，上面已经看了宏的预处理，接下来再看一个简单例子：
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello World!");
}
预处理一下上面的代码，执行命令：
linuxy@linuxy:~/defineDir$ gcc -E -o main.i main.c查看 main.i 文件，部分内容如下所示：
extern char *ctermid (char *__s) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# 840 "/usr/include/stdio.h" 3 4
extern void flockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
extern int ftrylockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__)) ;
extern void funlockfile (FILE *__stream) __attribute__ ((__nothrow__ , __leaf__));
# 858 "/usr/include/stdio.h" 3 4
extern int __uflow (FILE *);
extern int __overflow (FILE *, int);
# 873 "/usr/include/stdio.h" 3 4可以看到头文件 #include<stdio.h> 被展开了。
总结
好了，define 的知识点就讲解完了，希望对大家有帮助！
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