C、C++ 预处理器宏

Question

有人能解释一下这是如何工作的吗？

#define maxMacro(a,b) ( (a) > (b) ) ? (a) : (b) 

inline int maxInline(int a, int b)
{
  return a > b ? a : b;
}

int main()
{  
  int i = 1; j = 2, k = 0;
  k = maxMacro(i,j++); // now i = 1, j = 4 and k = 3, Why ?? Where is it incremented ?
  //reset values
  i = 1; j = 2, k = 0;
  k = maxInline(i,j++); // now i = 1, j = 3, and k = 2, Why ??
  return 0;
}

所以，我想知道在检查条件、返回或调用时，j的值到底是在哪里增加的？

• a. 使用宏
• b. 使用内联方法

更新： 谢谢大家，现在我明白了。但只是出于好奇，为什么有人会在调用方法时进行j++，而不是在调用方法后增加j，这样会更少引起混淆。我在某个地方看到了这段代码，所以问一下！

- seg.server.fault

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一个好的编程习惯确实是，如果不必要的话，在同一条指令中不要进行递增。另一个好习惯是永远不要调用max宏，永远禁止使用它。 - moala

关于那个问题，因为它可以节省打字。 - rlbond

我相信易读、不混淆的代码比少打但混淆的代码更重要。这将为未来节省时间。 - seg.server.fault

Answer 1

问题在于预处理器只对宏进行直接的文本替换。

maxMacro(i, j++)

成为

( (i) > (j++) ) ? (i) : (j++)

从这里可以看出，当j大于时，它会进行两次递增操作。

这正是为什么你应该优先选择内联函数而不是宏的原因。

- Michael

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同意，参见https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/seccode/PRE31-C.+Never+invoke+an+unsafe+macro+with+arguments+containing+assignment%2C+increment%2C+decrement%2C+volatile+access%2C+or+function+call。 - Andrew Keeton

Answer 2

k = maxMacro(i,j++);

扩展为：

k = ( (i) > (j++) ) ? (i) : (j++)

由于?:的序列点，此操作的行为是定义良好的。当i小于j的初始值时，j会被增加两次，而k接收的是j一次递增后的值。

(如果i大于j的初始值，则在评估(i) > (j++)时，j只会递增一次，k将被赋予(i)的值，并且第二个递增不会执行.)

代码：

k = maxInline(i,j++);

在调用maxInline函数之前，使用值i和j来调用函数，此时j的值为增加1（即为2），在函数调用之前将j自增。而变量k被赋值为maxInline函数的返回值2。

- CB Bailey

Answer 3

宏在文本扩展中起作用。它发生在编译器考虑表达式和运算符之前，也是在将输入文本分成单个标记后立即发生的。因此，以下行：

k = maxMacro(i,j++);

在宏展开后，完全等同于以下行：

k = ( (i) > (j++) ) ? (i) : (j++);

显然，这里有两个增量。

另一方面，内联函数只是函数，并且在调用目的上与非内联函数完全相同。在函数调用中，参数列表中的表达式首先被评估，然后它们的值被绑定到函数体内的相应参数名称。因此，该评估只发生一次。

- Pavel Minaev

Answer 4

这就是为什么宏是邪恶的原因！

宏是在编译器处理之前由预处理器进行文字替换，因此k = maxMacro(i,j++);变成了( (i) > (j++) ) ? (i) : (j++);。我希望你能看到这里的问题。

在（内联）函数调用中，a和b的值被按值传递到函数中，在函数中，i和j的初始值被传递进去，之后j会自增。

- KTC

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行为是良好定义的，在 ?: 中有一个序列点。 - CB Bailey

有吗？哎呀，那我就把那一部分删掉了。 - KTC

Answer 5

调用宏并不同于调用函数。预处理器会将对maxMacro(i, j++)的引用替换为文本，其格式如下：

(i)>(j++)？(i):(j++)

后置增量运算符使用其目标的当前值，然后对其目标进行递增操作。因此，如果i = 1，j = 2，则会发生以下情况：

(i)>(j++) // 1与2进行比较，并将j递增至3 ？(i):(j++) 2大于1，因此传递“b”值。 j++再次被调用，所以前一个值3作为表达式的结果返回， 但是作为副作用，j会递增至4。

另一方面，内联函数与非内联函数在参数变量处理方式上完全相同。 当j++放入函数调用堆栈中时，它只被引用一次。 函数调用在具有b值为2的情况下运行并返回其结果（即2）， 同时副作用是将j递增至3。

注意：您的问题表明在调用maxInline后k = 3。我得到了那个调用之后k = 2的结果-这是我预期的结果。

希望这可以澄清事情...

K

- Karl T.

Answer 6

请查看CERT C编码标准：

PRE00-C. 更喜欢使用内联或静态函数而不是类似宏的函数

这是一个很好的资源，提供了许多关于各种小问题的信息，应该避免使代码变得清洁、稳定和安全 :)

- KFro

Answer 7

奇怪。到目前为止，还没有人提到内联函数选项是类型安全的，而宏不是！

- OJ.

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该宏是类型安全的，只有在两种类型上定义了operator>运算符并且存在到一个公共结果类型的隐式转换时才能正常工作。 - bdonlan

但它不强制要求两个参数使用相同的类型。如果你尝试用char*和int类型来调用它，你就会明白我的意思。 - OJ.