c - C 中的宏与函数

Question

我经常看到使用宏比使用函数更好的实例。

有人可以举例说明宏与函数相比的缺点吗？

Answer 1

宏很容易出错，因为它们依赖于文本替换并且不执行类型检查。例如，这个宏:

#define square(a) a * a

与整数一起使用时工作正常:

square(5) --> 5 * 5 --> 25

但是当与表达式一起使用时会做一些非常奇怪的事情:

square(1 + 2) --> 1 + 2 * 1 + 2 --> 1 + 2 + 2 --> 5
square(x++) --> x++ * x++ --> increments x twice

在参数两边加上括号会有所帮助，但并不能完全消除这些问题。

当宏包含多个语句时，您可能会遇到控制流构造的麻烦:

#define swap(x, y) t = x; x = y; y = t;

if (x < y) swap(x, y); -->
if (x < y) t = x; x = y; y = t; --> if (x < y) { t = x; } x = y; y = t;

解决这个问题的通常策略是将语句放在“do { ... } while (0)”循环中。

如果您有两个结构恰好包含一个名称相同但语义不同的字段，则同一个宏可能对两者都起作用，但会产生奇怪的结果:

struct shirt 
{
    int numButtons;
};

struct webpage 
{
    int numButtons;
};

#define num_button_holes(shirt)  ((shirt).numButtons * 4)

struct webpage page;
page.numButtons = 2;
num_button_holes(page) -> 8

最后，宏可能难以调试，会产生奇怪的语法错误或运行时错误，您必须展开才能理解这些错误(例如使用 gcc -E)，因为调试器无法单步调试宏，如本例所示:

#define print(x, y)  printf(x y)  /* accidentally forgot comma */
print("foo %s", "bar") /* prints "foo %sbar" */

内联函数和常量有助于避免许多此类宏问题，但并不总是适用。在故意使用宏来指定多态行为的地方，可能难以避免无意的多态性。 C++ 有许多功能，例如模板，可以帮助以类型安全的方式创建复杂的多态结构，而无需使用宏；有关详细信息，请参阅 Stroustrup 的 The C++ Programming Language。