• C++/C关于#define的那些奇奇怪怪的用法

    目录

    前言

    1 缩减代码 

     2 定义变量

    3 代替函数 

    4 函数做不到的功能

    5 一些有些"邪门"的用法

     6 与#define有关联的带“#”号指令

    结语

    前言

            众所周知，#define(也就是宏定义)在C++/C里用处很广泛。对于一个萌新小白来说，宏定义有以下几种用法：

    1 缩减代码 

            第一种用法与typedef类似，而且比typedef应用得更广泛。举个例子，在以下C++程序中，unsigned int出现的实在是太多了。

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. using namespace std;
    3. unsigned int n;
    4. int main()
    5. {
    6. 	cin>>n;
    7. 	for(unsigned int i=0;i<n;i++)
    8. 	{
    9. 		unsigned int a,b;
    10.   		cin>>a>>b;
    11.   		while(b==0)
    12.   		{
    13.   			unsigned int r=a%b;
    14.   			a=b;b=r;
    15. 		}
    16. 		cout<<a<<endl;
    17. 	}
    18. 	return 0;
    19. }

            那该怎么办呢？其实只需要加一行这样的代码，然后再把unsigned int改成ui就可以了。

    #define ui unsigned int

            这样的话程序就简短了很多。

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. #define ui unsigned int
    3. //也可以写作typedef unsigned int ui
    4. using namespace std;
    5. ui n;
    6. int main()
    7. {
    8. 	cin>>n;
    9. 	for(ui i=0;i<n;i++)
    10. 	{
    11. 		ui a,b;
    12.   		cin>>a>>b;
    13.   		while(b==0)
    14.   		{
    15.   			ui r=a%b;
    16.   			a=b;b=r;
    17. 		}
    18. 		cout<<a<<endl;
    19. 	}
    20. 	return 0;
    21. }

     2 定义变量

             第二种用法与const auto(不一定是int)相似。当我们想写一段这样的代码时，我们可以用const int写以避免重复出现100005：

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. using namespace std;
    3. const int N=100005;
    4. int a[N],b[N],c[N],ans[N];
    5. int main()
    6. {
    7. 	int n;
    8. 	cin>>n;
    9. 	for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i]>>b[i]>>c[i];
    10. 	for(int i=0;i<n;i++) ans[i]=a[i]+b[i]-c[i];
    11. 	for(int i=0;i<n;i++) cout<<ans[i]<<' ';
    12. 	return 0;
    13. }

            #define也有这个功能。它可以根据赋的“值”(不一定是值)判断改用哪种数据类型(这里就不细讲了)，与auto的功能相似。因此，我们也可以这样写：

    1. #include<bits/stdc++.h>+
    2. #define N 100005//会根据后面的量以决定数据类型 
    3. using namespace std;
    4. int a[N],b[N],c[N],ans[N];
    5. int main()
    6. {
    7. 	int n;
    8. 	cin>>n;
    9. 	for(int i=0;i<n;i++) cin>>a[i]>>b[i]>>c[i];
    10. 	for(int i=0;i<n;i++) ans[i]=a[i]+b[i]-c[i];
    11. 	for(int i=0;i<n;i++) cout<<ans[i]<<' ';
    12. 	return 0;
    13. }

             以下是#define的基础用法。其实，#define还有一些其他功能。

    3 代替函数 

            以以下程序为例，在输出环节多次出现了同一行代码。那该怎么办呢？

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. using namespace std;
    3. multiset<int>s;int n,m; 
    4. multiset<int>::iterator it,ie;
    5. int main()
    6. {
    7. 	cin>>n;
    8. 	for(int i=1;i<=n;i++)
    9. 	{
    10. 		cin>>m;
    11. 		s.insert(m);
    12. 	}
    13. 	for(it=s.begin();it!=s.end();it++)
    14. 	{
    15. 		if(it!=s.begin())
    16. 		{if(*it!=*ie) cout<<*it<<' '<<s.count(*it)<<endl;}
    17. 		else cout<<*it<<' '<<s.count(*it)<<endl;
    18. 		ie=it;
    19. 	}
    20. 	return 0;
    21. }

            我们可以写一个输出函数。这样的话程序就变成了这个样子：

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. using namespace std;
    3. multiset<int>s;int n,m; 
    4. multiset<int>::iterator it,ie;
    5. void sc(multiset<int>::iterator a)
    6. {cout<<*a<<' '<<s.count(*a)<<endl;}
    7. int main()
    8. {
    9. 	cin>>n;
    10. 	for(int i=1;i<=n;i++)
    11. 	{
    12. 		cin>>m;
    13. 		s.insert(m);
    14. 	}
    15. 	for(it=s.begin();it!=s.end();it++)
    16. 	{
    17. 		if(it!=s.begin())
    18. 		{if(*it!=*ie) sc(it);}
    19. 		else sc(it);
    20. 		ie=it;
    21. 	}
    22. 	return 0;
    23. }

            同时我们也可以用#define对程序进行再一次优化(这是typedef做不到的)。这样的话程序代码就会大大缩减。

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. #define tor multiset<int>::iterator
    3. #define mi multiset<int>
    4. using namespace std;
    5. mi s;int n,m;tor it,ie;
    6. void sc(tor a)
    7. {cout<<*a<<' '<<s.count(*a)<<endl;}
    8. int main()
    9. {
    10. 	cin>>n;
    11. 	for(int i=1;i<=n;i++)
    12. 	{
    13. 		cin>>m;
    14. 		s.insert(m);
    15. 	}
    16. 	for(it=s.begin();it!=s.end();it++)
    17. 	{
    18. 		if(it!=s.begin())
    19. 		{if(*it!=*ie) sc(it);}
    20. 		else sc(it);
    21. 		ie=it;
    22. 	}
    23. 	return 0;
    24. }

            但其实输出函数那一部分也可以用#define做。可以用#define这样写输出函数：

    #define sc(a) cout<<*a<<' '<<s.count(*a)<<endl;//不需要tor,否则会报错

            可以发现，这里的功能是不需要tor的。所以可以发现，这个功能是第二个功能的衍生功能。总结一下，就是#define可以代替一些简单函数。

    4 函数做不到的功能

            同时，#define也可以做到一些函数做不到的功能。比如说，前面这段程序还可以继续简化成这样：

    1. #include<bits/stdc++.h>+
    2. #define N 100005
    3. #define go(n) for(int i=0;i<n;i++)
    4. using namespace std;
    5. int a[N],b[N],c[N],ans[N];
    6. int main()
    7. {
    8. 	int n;
    9. 	cin>>n;
    10. 	go(n) cin>>a[i]>>b[i]>>c[i];
    11. 	go(n) ans[i]=a[i]+b[i]-c[i];
    12. 	go(n) cout<<ans[i]<<' ';
    13. 	return 0;
    14. }

            那这是为什么呢？因为#define还可以用来代替重复出现多次的代码。

            运用这个方法，我们可以用C语言写以下程序：

    1. #include<stdio.h>
    2. #define N 100005
    3. #define go(n) for(int i=0;i<n;i++)
    4. int a[N],n,b[N];
    5. int main()
    6. {
    7. 	scanf("%d",&n);
    8. 	go(n) scanf("%d",&a[i]);
    9. 	go(n)
    10. 	{
    11. 		if(i==0) b[i]=a[i]+a[n-1];
    12. 		else b[i]=a[i]+a[i-1];
    13. 		printf("%d ",b[i]);
    14. 	}
    15. 	return 0;
    16. }

            而且这个程序还能通过编译！所以#define是可以套循环的。

            同时我们还可以用#define写一个forever(Scratch上死循环的英文)：

    #define forever() for(int i=0;;i++)

            或者这样写forever： 

    #define forever(i) for(i=0;;i++)

            这样写死循环时就便利多了(话说while(1>0)它不香吗)。 

    5 一些有些"邪门"的用法

            那#define既然那么好用，那有没有一些邪门点的用法？当然有。

            比如说以下这一段C语言程序就把"邪门"二字刻在了脑门上：

    1. #include<stdio.h>
    2. #define forever(i,j) for(int i=0;;i++)
    3. int I,love,you;
    4. void dear(int d,int s,int x)
    5. {
    6. 	forever(s,x) dear(d,s,x);
    7. }
    8. int main()
    9. {
    10. 	scanf("%d%d%d",&I,&love,&you);
    11. 	forever(love,you)	dear(I,love,you);
    12. }

            不说递归加循环把程序卡死，这变量用的也太阴间了吧！这还是C语言程序？(看来这才是forever的真正用法。)

            好了，回到正题。那能不能用#define对#include进行缩减？这里以下方的C++程序为例。

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. #include<windows.h>
    3. using namespace std;
    4. void HideScreen()
    5. {
    6.     HWND hwnd;
    7.     hwnd=FindWindow("ConsoleWindowClass",NULL);
    8.     if(hwnd) ShowWindow(hwnd,SW_HIDE);
    9.     return;
    10. }//千万别试！
    11. int main()
    12. {
    13.     HideScreen();
    14.     int x=GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);   
    15.     int y=GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN);
    16.     for(int i=0;;i++){SetCursorPos(rand()%y,rand()%x);}
    17.     return 0;
    18. }

            在这个程序中，我们是否能在第二行添加#define语句来缩减#include<windows.h>?很可惜，这通不过编译。C++/C语言的#define是不可以对带"#"号的指令进行宏定义的。

     6 与#define有关联的带“#”号指令

            如果你写了那么一个程序，然后想把程序里的int和long long统一，那该怎么办(虽然这样做对程序没有影响)？是把long long全部改成int吗?可这样太麻烦了。

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. #define int long long
    3. #define N 100001
    4. using namespace std;
    5. int m,n,ans,cnt=0,sum=0,li,lj,ri,rj,a[250][250];
    6. void dg(int i,int j)
    7. {
    8.    	if(i<li)  li=i;
    9.    	if(j<lj)  lj=j;
    10.    	if(i>ri)  ri=i;
    11.    	if(j>rj)  rj=j;
    12.    	ans++;a[i][j]=0;
    13.    	if(a[i][j-1]==1)  dg(i,j-1);
    14.    	if(a[i][j+1]==1)  dg(i,j+1);
    15.    	if(a[i-1][j]==1)  dg(i-1,j);
    16.    	if(a[i+1][j]==1)  dg(i+1,j);  
    17. }
    18. void cdr(long long n,long long m)
    19. {
    20. 	memset(a,-1,sizeof(a));
    21. 	char c;
    22. 	for(long long i=1;i<=n;i++)
    23. 	{
    24. 		for(long long j=1;j<=m;j++)
    25. 		{
    26. 			cin>>c;
    27. 			if(c=='#')  a[i][j]=1;
    28. 		}
    29. 	}
    30. }
    31. int main()
    32. {
    33. 	cin>>n>>m;
    34. 	cdr(n,m);
    35. 	for(long long i=1;i<=n;i++)
    36. 	{
    37. 		for(long long j=1;j<=m;j++)
    38. 		{
    39.           if(a[i][j]==1)
    40.           {
    41.             li=ri=i;lj=rj=j;
    42. 		    ans=0;dg(i,j);
    43.             if((ri-li+1)*(rj-lj+1)==ans)  cnt++;
    44.             else sum++;
    45.           }
    46.         }
    47.     }
    48.     cout<<cnt<<endl<<sum;
    49.     return 0;
    50. }

            其实，你只需要在函数cdr前面加一句代码就行了：

    #undef int long long

    加上代码后话程序就变成了这样：

    1. #include<bits/stdc++.h>
    2. #define int long long
    3. #define N 100001
    4. using namespace std;
    5. int m,n,ans,cnt=0,sum=0,li,lj,ri,rj,a[250][250];
    6. void dg(int i,int j)
    7. {
    8.    	if(i<li)  li=i;
    9.    	if(j<lj)  lj=j;
    10.    	if(i>ri)  ri=i;
    11.    	if(j>rj)  rj=j;
    12.    	ans++;a[i][j]=0;
    13.    	if(a[i][j-1]==1)  dg(i,j-1);
    14.    	if(a[i][j+1]==1)  dg(i,j+1);
    15.    	if(a[i-1][j]==1)  dg(i-1,j);
    16.    	if(a[i+1][j]==1)  dg(i+1,j);  
    17. }
    18. #undef int long long
    19. void cdr(long long n,long long m)
    20. {
    21. 	memset(a,-1,sizeof(a));
    22. 	char c;
    23. 	for(long long i=1;i<=n;i++)
    24. 	{
    25. 		for(long long j=1;j<=m;j++)
    26. 		{
    27. 			cin>>c;
    28. 			if(c=='#')  a[i][j]=1;
    29. 		}
    30. 	}
    31. }
    32. int main()
    33. {
    34. 	cin>>n>>m;
    35. 	cdr(n,m);
    36. 	for(long long i=1;i<=n;i++)
    37. 	{
    38. 		for(long long j=1;j<=m;j++)
    39. 		{
    40.           if(a[i][j]==1)
    41.           {
    42.             li=ri=i;lj=rj=j;
    43. 		    ans=0;dg(i,j);
    44.             if((ri-li+1)*(rj-lj+1)==ans)  cnt++;
    45.             else sum++;
    46.           }
    47.         }
    48.     }
    49.     cout<<cnt<<endl<<sum;
    50.     return 0;
    51. }

            这便是C/C++中的#undef指令。这样的话，这行代码后面的long long还是用long long表示，与前面的int等价。

            另外，C/C++还有#ifdef，#ifndef，#elif，#if，#endif，#if……#else，#error等与宏定义有关的指令可以供您使用，但入门阶段只需要知道#define就行了。

    结语

            以下就是C++/C语言中一些比较简单的宏定义(#define)用法。看完我写的程序，我觉得我还是太菜了......

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