関数マクロ（#define）

// 引数なしの定数マクロです。
#define 定数名 値

// 引数を取る関数マクロです（引数と全体を括弧で囲みます）。
#define マクロ名(引数1, 引数2) ((引数1) 演算 (引数2))

// 複数行マクロはバックスラッシュで行を継続します。
#define マクロ名(x) \
    do { \
        処理; \
    } while (0)

// 文字列化演算子（# ）です。引数を文字列リテラルに変換します。
#define STRINGIFY(x) #x

// トークン連結演算子（##）です。2つのトークンを結合します。
#define CONCAT(a, b) a##b

#include <stdio.h>

// よくある関数マクロの例です。
#define MAX(a, b)    ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define MIN(a, b)    ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define SQUARE(x)    ((x) * (x))
#define ABS(x)       ((x) >= 0 ? (x) : -(x))

// デバッグ用のマクロです（# で変数名を文字列化します）。
#define PRINT_INT(x) printf(#x " = %d\n", (x))

// do-while(0) を使った複数文マクロです。
#define SWAP(type, a, b) \
    do { \
        type _tmp = (a); \
        (a) = (b); \
        (b) = _tmp; \
    } while (0)

// トークン連結で識別子を動的に生成します。
#define MAKE_VAR(name, num) name##num

int main(void) {
    int x = 5, y = 3;

    printf("MAX(%d, %d) = %d\n", x, y, MAX(x, y));    // 『MAX(5, 3) = 5』と出力されます。
    printf("MIN(%d, %d) = %d\n", x, y, MIN(x, y));    // 『MIN(5, 3) = 3』と出力されます。
    printf("SQUARE(%d) = %d\n", x, SQUARE(x));        // 『SQUARE(5) = 25』と出力されます。
    printf("ABS(-7) = %d\n", ABS(-7));                // 『ABS(-7) = 7』と出力されます。

    // # 演算子でデバッグ出力します。
    int score = 98;
    PRINT_INT(score); // 『score = 98』と出力されます。

    // SWAP マクロで値を交換します。
    printf("交換前: x=%d, y=%d\n", x, y);
    SWAP(int, x, y);
    printf("交換後: x=%d, y=%d\n", x, y); // 『x=3, y=5』と出力されます。

    // ## 演算子の例です。
    int MAKE_VAR(val, 1) = 100; // val1 = 100 に展開されます。
    printf("val1 = %d\n", MAKE_VAR(val, 1)); // 『val1 = 100』と出力されます。

    // 副作用のある式をマクロに渡すと意図しない動作になります。
    // int a = 3;
    // printf("%d\n", SQUARE(a++)); // a が2回インクリメントされて危険です。

    return 0;
}

関数マクロはプリプロセッサによるテキスト置換のため、引数に副作用のある式（インクリメントなど）を渡すと意図しない動作になります。『SQUARE(a++)』は『((a++) * (a++))』に展開され、インクリメントが2回起きます。C99以降では同じ目的に『inline』関数や型汎用の『_Generic』を使うことを検討してください。

引数を括弧で囲まないと演算子優先順位の問題が起きます。例えば『#define DOUBLE(x) x * 2』の場合、『DOUBLE(1 + 2)』は『1 + 2 * 2 = 5』と展開されます。引数は必ず括弧で囲んでください。

定数マクロについては『#include / #define（定数）』を、条件付きコンパイルについては『#ifdef / #ifndef』を参照してください。