27-1 3級対策：プリプロセッサ・#define

コンパイル前に実行される「前処理」の仕組みを学ぶ。
試験では #define のマクロ展開と演算子の優先順位を絡めた問題が頻出。

27-1-1 プリプロセッサとは

C言語のソースファイルは コンパイルの前 に「プリプロセッサ」という処理が実行される。
#（シャープ）で始まる命令がその対象。

27-1-2 #define：定数マクロ

#define 識別名 置換内容

識別名をソースコード中で使うと、コンパイル前に置換内容に書き換えられる。

#include <stdio.h>
#define PI 3.14
#define SIZE 5

int main(void)
{
    printf("PI = %f\n", PI);         /* → printf("PI = %f\n", 3.14); */
    printf("SIZE = %d\n", SIZE);     /* → printf("SIZE = %d\n", 5); */
    return 0;
}

PI = 3.140000
SIZE = 5

27-1-3 文字列リテラルの中は置換されない

#include <stdio.h>
#define NAME "Taro"

int main(void)
{
    printf("%s\n", NAME);    /* → "Taro" が表示される（置換される）*/
    printf("%s\n", "NAME");  /* → "NAME" と表示される（置換されない）*/
    return 0;
}

Taro
NAME

27-1-4 引数付きマクロ（関数マクロ）

#define マクロ名(引数) 置換内容

#include <stdio.h>
#define SQUARE(x) ((x) * (x))

int main(void)
{
    printf("%d\n", SQUARE(3));       /* → ((3) * (3)) = 9 */
    printf("%d\n", SQUARE(1 + 2));   /* → ((1+2) * (1+2)) = 9 */
    return 0;
}

9
9

カッコなしは危険

#define BAD_SQUARE(x)  x * x
#define GOOD_SQUARE(x) ((x) * (x))

int b = BAD_SQUARE(1 + 2);    /* → 1 + 2 * 1 + 2 = 5（誤動作）*/
int c = GOOD_SQUARE(1 + 2);   /* → ((1+2) * (1+2)) = 9（正動作）*/

27-1-5 演算マクロと優先順位の罠

#define ADD x + y   /* カッコなし */

int x = 2, y = 3;
int result = ADD * 2;   /* → x + y * 2 = 2 + 6 = 8（意図は 5*2=10 だったかも）*/

#define ADD (x + y)  /* カッコあり */

int result = ADD * 2;   /* → (x + y) * 2 = 5 * 2 = 10 */

27-1-6 理解度チェック

#define PI 3.14
float a = PI * 2;

#define ADD x + y
int x = 2, y = 3;
int result = ADD * 2;

#define NAME "Taro"
char msg[] = "NAME";

#define MUL1  x + y * z
#define MUL2 (x + y) * z
int x = 1, y = 2, z = 3;
int a = MUL1;
int b = MUL2;

#define TEXT "Hello"
char a[] = TEXT;
char b[] = "TEXT";