C语言的宏与C++里面的模板有什么区别

C语言的宏与C++里面的模板的区别：1、概念不同；2、语法不同；3、应用不同。概念不同是指C语言的宏定义是C语言本身的组成部分且不能直接对它们进行编译，而C++里面的模板允许程序员定义一种适用于不同类型的对象的行为。

一、C语言的宏与C++里面的模板的区别

1、概念不同

C语言的宏：C语言中的宏定义也叫做预处理命令，预处理命令是C语言本身的组成部分，不能直接对它们进行编译。

C++里的模板：C++里面的模板允许程序员定义一种适用于不同类型的对象的行为，模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。模板是创建泛型类或函数的蓝图或公式。库容器，比如迭代器和算法，都是泛型编程的例子，它们都使用了模板的概念。

2、语法不同

C语言的宏：在 C 语言中，可以采用命令 #define 来定义宏。该命令允许把一个名称指定成任何所需的文本，例如一个常量值或者一条语句。在定义了宏之后，无论宏名称出现在源代码的何处，预处理器都会把它用定义时指定的文本替换掉。关于宏的一个常见应用就是，用它定义数值常量的名称：

define #ARRAY_SIZE 100
double data[ARRAY_SIZE];

这两行代码为值 100 定义了一个宏名称 ARRAY_SIZE，并且在数组 data 的定义中使用了该宏。惯例将宏名称每个字母采用大写，这有助于区分宏与一般的变量。上述简单的示例也展示了宏是怎样让 C 程序更有弹性的。

C++里的模板：模板函数定义的一般形式如下所示：

template <typename type> ret-type func-name(parameter list) { // 函数的主体 }

3、应用不同

C语言的宏：以表格形式输出一个函数的值，该程序使用了嵌套的宏。

#include <stdio.h>
#include <math.h>                          // 函数cos()和exp()的原型
#define PI              3.141593
#define STEP    (PI/8)
#define AMPLITUDE       1.0
#define ATTENUATION     0.1                      // 声波传播的衰减指数
#define DF(x)   exp(-ATTENUATION*(x))
#define FUNC(x) (DF(x) * AMPLITUDE * cos(x)) // 震动衰减
// 针对函数输出：
#define STR(s) #s
#define XSTR(s) STR(s)                   // 将宏s展开，然后字符串化
int main()
{
  double x = 0.0;
  printf( "\nFUNC(x) = %s\n", XSTR(FUNC(x)) );          // 输出该函数
  printf("\n %10s %25s\n", "x", STR(y = FUNC(x)) );             // 表格的标题
  printf("-----------------------------------------\n");
  for ( ; x < 2*PI + STEP/2; x += STEP )
    printf( "%15f %20f\n", x, FUNC(x) );
  return 0;
}

C++里的模板：返回两个数最大的值。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
 
template <typename T>
inline T const& Max (T const& a, T const& b) 
{ 
    return a < b ? b:a; 
} 
int main ()
{

    int i = 39;
    int j = 20;
    cout << "Max(i, j): " << Max(i, j) << endl; 

    double f1 = 13.5; 
    double f2 = 20.7; 
    cout << "Max(f1, f2): " << Max(f1, f2) << endl; 

    string s1 = "Hello"; 
    string s2 = "World"; 
    cout << "Max(s1, s2): " << Max(s1, s2) << endl; 
 
    return 0;
}

二、使用#define定义宏函数

预处理器对宏指定的文本进行简单替换，因此可以使用编写简单的函数。宏函数通常用于执行非常简单的计算，相比于常规函数调用，宏函数的优点是：

• 在编译前就地展开
• 改善代码的性能
• 无需考虑数据类型

宏是简单的替换，对于宏函数一定要使用括号保证替换后的功能逻辑正确，这是使用宏函数中经常犯错误的点。正是宏不进行类型检查，所以使用宏函数可以作用于不同的变量类型。宏函数不像常规函数那样在函数调用时需要创建调用栈、传递参数等，这些开销占用CPU的时间通常比常规函数的执行时间还多。所以，对于简单的函数，通常可以使用宏函数进行。但是宏不支持任何形式的类型安全，而且复杂的宏调试起来不方便。如果比那些独立于类型的泛型函数，又要保证类型安全，可使用模板函数，而不是宏函数，如要改善性能，可以定义为内联函数，使用关键字inline，这样就完全覆盖了宏函数的优势。

三、C++模板的非类型形参

1. 模板的非类型形参也就是内置类型形参，如template class B{}；其中int a就是非类型的模板形参。
2. 非类型形参在模板定义的内部是常量值，也就是说非类型形参在模板的内部是常量。
3. 非类型模板的形参只能是整型，指针和引用，像double，String, String **这样的类型是不允许的。但是double &，double *，对象的引用或指针是正确的。
4. 调用非类型模板形参的实参必须是一个常量表达式，即他必须能在编译时计算出结果。
5. 任何局部对象，局部变量，局部对象的地址，局部变量的地址都不是一个常量表达式，都不能用作非类型模板形参的实参。全局指针类型，全局变量，全局对象也不是一个常量表达式，不能用作非类型模板形参的实参。
6. 全局变量的地址或引用，全局对象的地址或引用const类型变量是常量表达式，可以用作非类型模板形参的实参。
7. sizeof表达式的结果是一个常量表达式，也能用作非类型模板形参的实参。
8. 当模板的形参是整型时调用该模板时的实参必须是整型的，且在编译期间是常量，比如template class A{};如果有int b，这时A m;将出错，因为b不是常量，如果const int b，这时A m;就是正确的，因为这时b是常量。
9. 非类型形参一般不应用于函数模板中，比如有函数模板template void h(T b){}，若使用h(2)调用会出现无法为非类型形参a推演出参数的错误，对这种模板函数可以用显示模板实参来解决，如用h(2)这样就把非类型形参a设置为整数3。
10. 非类型模板形参的形参和实参间所允许的转换。

延伸阅读

模板声明的类型

模板声明可以是：

• 函数的声明或定义
• 类的声明或定义
• 类模板的成员函数或成员类的声明或定义
• 类模板的静态数据成员的定义
• 嵌套在类模板中的类的静态数据成员定义
• 类或类模板的成员模板的定义