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1. 基本概念

(1) #define

• 定義：#define 是預處理指令，用于定義宏。
• 作用：在編譯之前進行文本替換。
• 語法：

  #define 宏名 替換內容
  

• 示例：

  #define PI 3.14159
  #define SQUARE(x) ((x) * (x))
  

(2) typedef

• 定義：typedef 是關鍵字，用于為已有的數據類型定義別名。
• 作用：簡化復雜類型的聲明，提高代碼可讀性。
• 語法：

  typedef 已有類型 新類型名;
  

• 示例：

  typedef int Integer;
  typedef unsigned long ulong;
  

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2. 作用范圍

(1) #define

• 作用范圍：#define 是預處理階段的文本替換，與作用域無關。
• 特點：
  • 宏定義在整個文件中有效，直到遇到 #undef 或文件結束。
  • 沒有類型檢查，完全基于文本替換。

(2) typedef

• 作用范圍：typedef 的作用范圍遵循C語言的變量作用域規則。
• 特點：
  • 類型別名僅在其定義的作用域內有效（如函數內部、文件全局等）。
  • 具有類型安全性，因為它是對已有類型的重命名。

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3. 使用場景

(1) #define

• 常量定義：

  #define MAX_SIZE 100
  

• 宏函數：

  #define SQUARE(x) ((x) * (x))
  

• 條件編譯：

  #define DEBUG
  #ifdef DEBUGprintf("Debug mode\n");
  #endif
  

(2) typedef

• 簡化復雜類型聲明：

  typedef struct {int x;int y;
  } Point;
  

• 定義指針類型：

  typedef int* IntPtr;
  

• 跨平臺兼容性：

  typedef unsigned long uint32_t; // 假設平臺中 unsigned long 是 32 位
  

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4. 關鍵區別

特性	#define	typedef
本質	預處理指令，基于文本替換	關鍵字，定義類型別名
作用時間	編譯前（預處理階段）	編譯時
類型檢查	無類型檢查，完全基于文本替換	有類型檢查，確保類型安全
作用范圍	文件級（或直到 #undef）	遵循作用域規則
靈活性	更靈活，可用于定義常量、宏函數、條件編譯等	僅限于定義類型別名
調試難度	難以調試，因為是文本替換，可能導致意外錯誤	易于調試，因為是類型定義

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5. 示例對比

(1) 使用 #define 定義常量

#define MAX 100
int arr[MAX]; // 等價于 int arr[100];

• 在編譯前，MAX 被替換為 100。

(2) 使用 typedef 定義類型別名

typedef int Number;
Number a = 10; // 等價于 int a = 10;

• Number 是 int 的別名，編譯器會將其識別為 int。

(3) 對比復雜類型

// 使用 #define
#define PTR_INT int*
PTR_INT a, b; // 等價于 int* a, b; （b 是 int 類型，不是指針）// 使用 typedef
typedef int* IntPtr;
IntPtr a, b; // 等價于 int* a, *b; （a 和 b 都是指針）

• #define 會導致意外結果，而 typedef 更加安全。

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6. 注意事項

(1) #define 的陷阱

• 副作用：宏函數可能引入副作用。

  #define SQUARE(x) ((x) * (x))
  int a = 5;
  int result = SQUARE(a++); // 展開后為 ((a++) * (a++))，導致未定義行為
  

• 括號問題：忘記加括號可能導致錯誤。

  #define ADD(x, y) x + y
  int result = ADD(2, 3) * 4; // 展開后為 2 + 3 * 4，結果為 14（而非預期的 20）
  

(2) typedef 的限制

• 不能用于定義值：typedef 只能定義類型別名，不能定義常量。

  typedef 100 MAX; // 錯誤
  

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