C语——宏小结

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

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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 =1 , b=2;

    if( a)
        int max = MAX( a,b);// <=>  max = a > b? a:b；；  出错！！
    else
    { 
    }
    return 0;
}

符号优先级问题

 #include <iostream>
 using namespace std;
 
 #define MAX( l, r) l > r? l: r 
 int main() 
 { 
     int a =1 , b=2;
 
     int max = MAX( a && 3, b);//a && 3 > b? a && 3: b  达不到预想结果
     cout<<max;
     return 0;
 }

改造：

 #define MAX( l, r) ( (l)> (r)? (l) :(r) )   
 int main() 
 { 
     int a =1 , b=2;
 
     int max = MAX( a && 3, b);//(a && 3)  > b? (a && 3) : b
     cout<<max;
     return 0;
 }

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 =1 , b=2;
     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 0;
 }

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(0)
 int main()
 {   
     int a =1 , b=2;
     if(a)
         SWAP(a, b); //<=>  do{.... }while( 0) ;   
     else
     { 
     }
     cout<<a <<" "<<b<<endl;
     return 0;
 }

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 =1 , b=2;
     int max = MAX(a++, b++); //<=> (a++)>( b++)? ( a++):( b++);
 
     //结果： 3 2 4
     cout<<max<<" "<<a<<" "<<b<<endl;
     return 0;
 }

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

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 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。