94.【C语言】解析预处理(2)

目录

1.带有副作用的宏参数

代码

一个判断最大值的宏代码

 运行结果

分析

"副作用"的解释

2.宏替换规则

解释

3.宏和函数的对比

附一张对比表

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承接93.【C语言】解析预处理(1)文章

1.带有副作用的宏参数

代码

一个判断最大值的宏代码

#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
#include <stdio.h>
int main()
{int x = 5;int y = 8;int z = MAX(x++, y++);printf("x=%d\n", x);printf("y=%d\n", y);printf("z=%d\n", z);return 0;
}

注:不建议写成#define MAX(a, b) a > b ? a : b,不规范,x和y应该各代表一个整体

 运行结果

分析

这里就产生了副作用,替换后为int z = ( (x++) > (y++) 1 ? (x++) : (y++));

执行(x++) > (y++)后, 还要执行y++,这里y加了两次,为副作用的体现

可以对比MAX函数,能更好理解

#include <stdio.h>
int MAX(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}int main()
{int x = 5;int y = 8;int z = MAX(x++, y++);printf("x=%d\n", x);printf("y=%d\n", y);printf("z=%d\n", z);return 0;
}

运行结果

显然在执行MAX(x++, y++);时,将参数x(未++的结果)和y(未++的结果)传了过去

"副作用"的解释

当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候(比如 ( (a) > (b) ? (a) : (b) )中a出现两次),如果参数带有副作用,那么你在使用这个宏的时候就可能出现危险,导致不可预测的后果

2.宏替换规则

1. 在调用宏时,首先对参数进行检查,看看是否包含任何由#define定义的符号.如果是,它们首先被替换
2. 替换文本随后被插入到程序中原来文本的位置.对于宏,参数名被他们的值所替换
3. 最后,再次对结果文件进行扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号.如果是,就重复上述处理过程

注意:

1.宏参数和#define 定义中可以出现其他#define定义的符号。但是对于宏不能出现递归(宏在预处理阶段就展开了,就是单纯的文本替换)
2. 当预处理器搜索#define定义的符号的时候,字符串常量的内容并不被搜索

解释

#include <stdio.h>
#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
#define NUM 10
//......int z = MAX(x,NUM);printf("NUM=",NUM);
//......

1.首先对参数进行检查,MAX(x,NUM)的NUM首先被替换,之后为MAX(x,10);

2.再次对结果文件进行扫描,看看它是否包含任何由#define定义的符号,MAX(x,10)被替换为( (x) > (10) ? (x) : (10) )

3.对于printf("NUM=",NUM);中的字符串常量"NUM="的NUM不被替换

3.宏和函数的对比

1.运算速度上:在执行简单的计算上,可能宏比函数快

若用函数:调用函数-->栈帧初始化-->执行计算-->返回值

若用宏:直接执行计算

2.参数类型上:函数需要指定参数的类型,而宏的参数和类型无关(这里体现出宏的缺点,不严谨)

比如

#define MAX(a, b) ( (a) > (b) ? (a) : (b) )
//对比上下两段代码
int MAX(int a, int b)
{return a > b ? a : b;
}

3.宏可能产生运算符优先级问题

4.多次写某个宏,则意味着在预处理时会多次替换,增加程序的长度,而像函数就不会这样

5.宏无法调试,调试的是被替换后的内容

6.宏的参数可以是数据类型,而函数不行

#include <stdlib.h>
#define MALLOC(NUM,TYPE) (TYPE*)malloc(NUM*sizeof(TYPE))
int main()
{int* p = MALLOC(5, int);return 0;
}

int* p = MALLOC(5, int);等价为int* p = (int*)malloc(5*sizeof(int));

附一张对比表