c语言关于宏的使用十分频繁。但是宏的使用有利也有弊,与此同时,它还是一个特别容易搞错的地方。正是基于此,它常常成为一些面试会侧重考察的地方。

所谓宏就是 #define 机制包括的一个规定,即允许把参数替换到文本中。它的声明方式:#define name(参数列表) stuff

其中参数列表是一个由逗号分隔的符号列表,对应参数作用于stuff中,相当于宏替换函数;如果没有参数列表,那就是我们平常用得比较多的宏替换变量了。

使用特别要注意问题


1. 分号问题

2. 符号优先级问题

3. 作用域问题

4.使用带副作用的宏参数

宏定义处用了分号

#include <iostream>
using namespace std; #define MAX( l, r) l > r? l: r;
int main()
{
int a = , b=; if( a)
int max = MAX( a,b);// <=> max = a > b? a:b;; 出错!!
else
{
}
return ;
}

符号优先级问题

 #include <iostream>
using namespace std; #define MAX( l, r) l > r? l: r
int main()
{
int a = , b=; int max = MAX( a && , b);//a && 3 > b? a && 3: b 达不到预想结果
cout<<max;
return ;
}

改造:

 #define MAX( l, r) ( (l)> (r)? (l) :(r) )
int main()
{
int a = , b=; int max = MAX( a && , b);//(a && 3) > b? (a && 3) : b
cout<<max;
return ;
}

作用域问题

 #include <iostream>
using namespace std;
//=优先级很低,不用优先级问题
#define SWAP(l, r) {\
int tmp = l;\
l = r; \
r = tmp;}
int main()
{
int a = , b=;
if(a)
SWAP(a, b);
//<=> {.... } ; 此处只允许出现一条语句,但这里产生2条
else
{
}
cout<<a <<" "<<b<<endl;
return ;
}

解决:用do{... }while(0)  解决

 //=优先级很低,不用优先级问题
#define SWAP(l, r) do{\
int tmp = l;\
l = r; \
r = tmp;}while()
int main()
{
int a = , b=;
if(a)
SWAP(a, b); //<=> do{.... }while( 0) ;
else
{
}
cout<<a <<" "<<b<<endl;
return ;
}

带副作用的宏参数

当宏参数在宏定义中出现次数超过一次时,如果这个参数具有副作用,那么当使用这个宏时就出现危险,导致不可预料的结果。副作用就是在表达式求值时出现永久性的效果。比如x++,它可以增加x的值。当下一次执行该表达式时,他将产生一个全新的结果。还是以前面的的MAX函数为例

 #include <iostream>
using namespace std; #define MAX(l, r) ( (l)>(r)? (l): (r))
int main()
{
int a = , b=;
int max = MAX(a++, b++); //<=> (a++)>( b++)? ( a++):( b++);
//结果: 3 2 4
cout<<max<<" "<<a<<" "<<b<<endl;
return ;
}

结果让较小的值a增加了一次,但确让较大的值b增加了2次。这种带副作用宏参数会修改变量的值,使用需格外注意。

宏的优缺点


优点

1. 快! 由于是预处理时期直接宏替换,不用像函数那样来回调用返回,增加额外开销。

2. 由于可以替换变量,修改变量仅需在宏定义处修改,增加了程序的可维护性。

缺点:

1. 没有类型安全的检查。宏和类型是无关的,只要对参数操作合法,它可以使用任何参数类型。

2. 极易出错。  宏参数求值是要依赖于周围表达式的上下文环境。没有合理地加括号,得不到期望的结果; 同时参数每次用于宏定义时,它们都会重新求值,由于这样多次求值,所以让具有副作用的参数可能产生不可预料的结果。

3. 不可调试。由于预处理阶段,直接进行了宏替换,对替换掉的代码无法进行调试检查。

4. 替换插入代码,导致程序代码长度大大加长。

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