define and inline

1. 我们编写一个求一个数平方的运算，

   #define宏定义实现如下：

   #define SQUARE1(X) X*X

   inline内联函数实现如下：

   inline int SQUARE2(int X){return X*X;}

   END

步骤2——定义所需变量

1. 1

   首先定义所需变量：

   int a=5,b=5;

   int s1=0,s2=0;

   定义a和b值相同，其中a代入#define测试，b代入inline测试；

   s1存储#define结果，s2存储inline结果。

   END

步骤3——测试#define和inline

1. 1

   测试1：编写如下代码：

   s1 = SQUARE1(a);

   cout<<"s1= "<<s1<<endl;

   s2 = SQUARE2(b);

   cout<<"s2= "<<s2<<endl;

   结果输出：

   s1= 25

   s2= 25

   可以看到两者输出结果相同，分析：

   s1 = SQUARE1(a);等同于

   s1 = a*a;

   所以s1等于a的平方25；

   s2 = SQUARE2(b);等同于

   先进行SQYARE2()函数调用，b(5)作为实参传递，函数返回5*5的值，然后再把该值赋给s2，所以s2同样等于25

2. 2

   测试2：编写如下代码：

   s1 = SQUARE1(a+b);

   cout<<"s1= "<<s1<<endl;

   s2 = SQUARE2(a+b);

   cout<<"s2= "<<s2<<endl;

   结果输出：

   s1= 35

   s2= 100

   可以看到两者输出结果不相同，分析：

   s1 = SQUARE1(a+b);等同于

   s1 = a+b*a+b;

   可以看到#define仅仅进行单纯的替换，那么由于运算符存在优先级，得到

   s1 = 5+25+5=35；

   s2 = SQUARE2(a+b);等同于

   先进行SQYARE2()函数调用，a+b的结果10作为实参传递，函数返回10*10的值，然后再把该值赋给s2，所以s2同样等于100。

   这里涉及到程序顺序点的知识，对应这里就是#define只进行简单替换，整个SQUARE1(a+b)后面是顺序点，而对于inline定义的SQUARE2(a+b)来说，存在两个顺序点，第一个在a+b后，第二个在整个SQUARE2(a+b)后，也就是说程序会先进行a+b的运算（顺序点1），把得到的结果再参与SQUARE2()内部代码运算（顺序点2）。

3. 3

   可能有人会说，把#define坐入如下改进就可以解决问题了：

   #define SQUARE1(X) ((X)*(X))

   的确这样上面的问题就解决了，但会不会还存在其他问题呢？

   看下面的测试3：

4. 4

   测试3：编写如下代码：

   s1 = SQUARE1(a++);

   cout<<"s1= "<<s1<<endl;

   cout<<"a = "<<a<<endl;

   s2 = SQUARE2(b++);

   cout<<"s2= "<<s2<<endl;

   cout<<"b = "<<b<<endl;

   结果输出：

   s1= 25

   a = 7

   s2= 25

   b = 6

   可以看到两者输出结果不尽相同，分析：

   s1 = SQUARE1(a++);等同于

   s1 = a++*a++；由于后缀++是先使用后递增，所以

   s1 = 5*5 = 25

   然后a两次递增得到a=7

   s2 = SQUARE2(b++);等同于

   先进行SQUARE2()函数调用，同样由于后缀++先使用后递增的原则，b的初始值5作为实参传递，函数返回5*5的值，然后再把该值赋给s2，所以s2等于25；

   然后b++得到b=6

   参照前面介绍的顺序点的知识，就会发现在这种情况下，#define会将参数递增两次，而inline则将参数递增一次，即使进行第三步中的改进此问题依然存在，详见下面实测截图

5. 5

   实测结果如下图：

   #define SQUARE1(X) X*X

   
6. 6

   #define SQUARE1(X) ((X)*(X))

   可以看到测试2的问题得到解决，但测试3问题依然存在

   
   END

注意事项

• 如果使用C语言的宏执行类似函数的操作，应考虑将它们转换为C++内联函数