Директива #define

Директива #define определяет идентификатор и последовательность символов, которые будут подставляться вместо идентификатора каждый раз, когда он встретится в исходном файле. Формальное определение директивы:

#define идентификатор последовательность_символов

Определяемый идентификатор еще называют препроцессорным символом. Используем директиву #define:

#include <stdio.h>
#define N 23
 
int main(void)
{
	int x = N;
    printf("Number: %d", x);   // Number: 23
    return 0;
}

Здесь определен один идентификатор N. В программе, где встречается этот идентификатор, он будет заменяться на число 23. Например, строка

int x = N;

после обработки препроцессором будет иметь следующий код

int x =23;

Более сложный пример

#include <stdio.h>

#define BEGIN {
#define END }
#define N 23
 
int main(void)
BEGIN
	int x = N;
    printf("Number: %d", x);   // Number: 23
    return 0;
END

Здесь определены три идентификатора BEGIN, END, N. В итоге все вхождения последовательности символов "BEGIN" будут заменяться на открывающую фигурную скобку, а "END" - на закрывающую, а символ "N" на число 23.

Таким образом, после обработки препроцессора функция main приобретет следующий вид:

int main(void)
{
	int x = 23;
	printf("Number: %d", x);
	return 0;
}

#define также может определять более сложные выражения. Например:

#include <stdio.h>

#define ADD(a,b) (a+b)

int main(void)
{
	int n1 = 10;
    int n2 = 5;
    printf("%d + %d = %d", n1, n2, ADD(n1, n2));  // 10 + 5 = 15
}

В данном случае выражение ADD(a,b) будет заменяться операцией сложения двух чисел (a + b)

Особенно удобно использовать директиву #define для определения размеров массивов:

#include <stdio.h>

#define N 4

int main(void)
{
	int numbers[N] = {1, 2, 3, 4};
	for(int i=0; i<N; i++)
	{
		printf("%d ", numbers[i]);
	}
	return 0;
}

В данном случае если мы захотим глобально поменять размер массива, то достаточно изменить значение N в директиве define.

Следует учитывать, что директива препроцессор не заменяет последовательности символов в двойных и одинарных кавычках и в комментариях:

#include <stdio.h>

#define N 4

int main(void)
{
	char symbol = 'N';
	printf("%c \n", symbol);	// N
	printf("N");				//N
	return 0;
}

Причем если идентификатор должен представлять одно слово, то его последовательность символов может состоять из нескольких слов или символов, разделенных пробелами:

#define REAL long double

Директива #undef

В процессе работы мы можем многократно определять новое значение для одного идентификатора:

#define N 23
#define N 32
#define N 55

Но некоторые компиляторы, в частности, gcc, могут выдавать предупреждения при повторном определении идентификатора, и чтобы выйти из этой ситуации, мы можем использовать директиву #undef для отмены действия макроса. Эта директива имеет следующее определение:

#undef идентификатор

Например:

#include <stdio.h>

#define STRING "Good morning \n"

int main(void)
{
	printf(STRING);
	#undef STRING
	#define STRING "Good afternoon \n"
	printf(STRING);
	#undef STRING
	#define STRING "Good evening \n"
	printf(STRING);
	return 0;
}

Определение крнстанты в командной строке

При использовании компилятора GCC мы можем с помощью флага -D определить константу аналогично, как это делается с помощью директивы %define. Для этого применяется выражение

gcc -D ИЛЕНТИФКАТОР=ЗНАЧЕНИЕ

Например, определим следующую программу:

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int x = NUMBER;

    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}

В данном случае переменной x присваивается значение некоторого идентификатора NUMBER. Обратите внимание, что он нигде не определен, и среда разработки или текстовый редактор могут подчеркивать этот идентификатор как некорректный.

Теперь скомпилируем данную программу с помощью следующей команды (допустим, исходный файл называется "app.c"):

gcc -D NUMBER=25 app.c -o app.exe & app.exe

В данном случае мы определяем препроцессорный символ NUMBER и присваиваем ему значение 25. В итоге программа успешно скомпилируется, а переменная x получит значение 25.