C/C++中慎用宏(#define)

  宏的定义在程序中是非常有用的,但是使用不当,就会给自身造成很大的困扰。通常这种困扰为:宏使用在计算方面。

本例子主要是在宏的计算方面,很多时候,大家都知道定义一个计算的宏,对于编译和编程是多么的有用。现在定义有以下一个计算 “乘法” 的宏。

#include <stdio.h>

#define MUL(a) ((a)*(a)*(a))

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 10;
    int sum = MUL(i);
    printf("MUL(%d) = %d\n",i,sum);

   return 0;
}

  上面程序的这种做法对于非负数而言那就是没有问题的,比如,程序中的 变量 i=10,这个时候,调用宏得到的数据如下:

  但是如何变量的数值是自加或者自减的操作的话,结果就不一样了。

  假如我们将上面的程序变为下面这样的

#include <stdio.h>

#define MUL(a) ((a)*(a)*(a))

int main(int argc,char *argv[])
{
    int i = 10;
    int sum = MUL(++i);
    printf("MUL(%d) = %d\n",i,sum);

   return 0;
}

  得到的结果并不是 11 * 11 *11 = 1331这个数据,而是 1872,这时候有人会问为什么?

      

  得到宏的朋友或者了解过宏在计算方面的朋友就会知道,这除了是宏的问题,还是本身程序员编写这段代码的问题。当使用了 ++i 和 i++ 的时候,

要特别注意在宏中是全部使用 ++i或者i++的,变成的格式如下

MUL(i++)   ((i++)*(i++)*(i++))

MUL(++i)    ((++i)*(++i)*(++i))

  上述的做法显然不是我们想要的计算结果,可能在我们程序中看到的是MUL(++i) 或者 MUL(i++),认为实际上是如下情况:

//当i的初始化数值为10的时候,进行i++的 MUL(i++)宏计算,即是:int i = 10;
//MUL(i ++)的数值计算结果相比是 10 * 11 * 12的,这是没有问题的,但是 i的值呢??是11吗??显然不是。   

MUL(i++) = 10 * 11 *12;

i = ??;

  i的数值如下图所示

    

  诚然,i的数值变成了 13,这是为什么呢??

  那就是因为这个MUL(a)这个宏和程序员的 “自加自减” 操作所造成的。这里先普及一下 C/C++语言的 “自加自减” 操作:

//自加自减的操作

i++ 和 ++i  ----> 这里的操作属于++后操作,可以替换成 i = i+1 的结果。

    但是,当它赋值给一个变量的时候,表示的内容和含义就有不同: (假设i = 10)
    1.  sum1 = i++;
    2.  sum2 = ++i;

    1中的sum1的数值就是 10, i为 11
    2中的sum2的数值就是 11, i为 11

这是因为:
    i++ 操作是 先赋值给 sum1后,自己在执行 i = i+1的操作
    ++i 操作是 先进行 i = i+ 1的操作,然后再赋值给sum2

这样得到的结果当然不同了,但是i最终的结果是要加1的,只不过是赋值给变量的时候会有不同

  

  通过对自加自减的操作进行说明,不知道大家是否明白为什么了吗??

 当 i  = 10的时候,MUL(i++)就是为  (i++)*(i++)*(i++)的计算结果,考虑到C/C++的运算符结合性,

先计算第一个 i++,这是一个先计算后赋值的自加方式,那么这是后第一个 (i++)的数值待定为 10 ,那么第

二个的i是因为第一个数据的 (i++)起了作用而变化的,这时候第二个(i++)的数值为11,然后加1,这时候 根

据结合性,先计算前面两个数据,就是(i++) * (i++)的数值了,即为:10 * 11了,这时候的i数值是 12;

然后计算第三个 i++的数值,这时候第三个i++中的i数值为 12,计算后再加1,也就是说,10 * 11 * 12之后,

i= 12 的数值在进行i++变为 13了。所以  MUL(i++) = 10 * 11 * 12 = 1320。

   

  另外,在进行++i的操作和上述的情况差不多,只不过是先做自加的运算,在进行赋值。

  

当 i = 10的时候,MUL(++i)实际上也为 (++i)*(++i)*(++i)的方式,这时候先计算第一个 (++i),这是一

个先计算后赋值的结合方式,那么 i = i+1 = 11;这时候准备计算第二个(++i)的时候,因为需要先计算后赋值,

所以 第二个 ++i 之后的数值为12,但是因为i属于同一个变量和属性,那么第一个i也会变成 12了,这时候结合性

考虑应该是计算前两个(++i)的结果,再与第三个(++i)计算,即(++i)*(++i) = 12 * 12;然后,我们计算第三个

(++i)的数值,由于前面第二个++i的i值,所以第三个++i即为 13,此时,12 * 12 * 13。  

  有人可能顾虑,为什么最后不是13 * 13 * 13的呢?那不是最后都是13吗??  ------》其实这种想法是错误的,

这必须先理解运算符的结合性。我们知道,当计算中遇到了括号的时候,我们先计算括号的内容,这是我们在数学中

的惯性思维。但是对于计算机而言,计算机必须 有计算的优先级,也就是运算符的优先级问题。首先我们计算前面两

个括号的内容,以为两个括号之间有乘号(*),所以计算前面两个(++i)之后,必须进行乘法计算,这就是优先级中的

乘法计算,自左向右计算。所以结果变为了 12 * 12的最终结果在和第三个括号的(++i)计算,

就是144 * (++ i) = 144 * 13; 

  所以MUL(++i)的结果如下:

    

总结:

  慎用宏在计算方面的,但是宏的有点还是很多的,对于C语言来说,宏可以减少运行的时间。在C++中,宏由于不会对类型进行检查,安全性不够,所以建议使用const来

进行使用,这样可以保证类型一致。这是C/C++对宏的严谨性进行优化的结果。更多的宏的知识或者如何定义宏,大家可以上网查查资料。

时间: 2024-11-12 04:14:40

C/C++中慎用宏(#define)的相关文章

c++中的宏 #define _CLASSDEF(name) class name

1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 #define _CLASSDEF(name) class name; 4 typedef name * P##name; 5 typedef name & R##name; 6 typedef name * & RP##name; 7 typedef const name * PC##name; 8 typedef const name & RC##name 9 _CLASS

iOS 中 #error宏 的使用的一个例子

头文件中如下定义宏: /** * @brief 默认空间名(必填项) */ #error 必填项 #define DEFAULT_BUCKET @"" /** * @brief 默认表单API功能密钥 (必填项) */ #error 必填项 #define DEFAULT_PASSCODE @"" 类的实现中使用: self.bucket = DEFAULT_BUCKET; self.passcode = DEFAULT_PASSCODE; 这样,如果没有初始化这两

复习C++:VS2008中的宏干嘛用的

VS2008中有宏,可也进行编辑和设置. 好处: 1.快速生成代码,帮助开发. 2.个人定制化功能,IDE更合适自己用. 3.提升编程效率. 缺点: 使用VB开发,一开始用起来费事.不过有官方参考文档,拷贝粘贴实现. 举例: 自动填写类构建代码 注意: IDE中的宏是为了方便工具的使用,代码中的宏是一种定义. 延伸阅读: 代码中的宏通常啥用: 1.控制编译开关.#ifdeine #endif 2.宏定义,用于代码一些常量,比如pai.#define PAI = 3.14

iOS开发中使用宏定义提高开发效率

iOS开发中使用宏定义提高开发效率 (2013-07-10 10:47:33) 转载▼ iOS开发中,巧妙的使用宏定义,可以提高开发效率,本篇简单介绍一下宏的定义,设置,应用,并在未来实践中不断追加一些常用的宏定义. 调试Log iPhone应用程序开发调试的时候,在代码中加入NSLog的暴力调试方法是很频繁的,但是在release的时候要删除这些调试代码,那工作量是烦躁,这样的情况下,试用宏就会显得非常的方便. 看下面的例子: #ifdef DEBUG #define LOG(...) NSL

makefile 中定义宏位置需要注意一下

1 CUR_DIR = $(shell pwd) 2 3 CFLAGS = -g -Wall 4 GCC = gcc 5 GXX = g++ 6 7 TARGET = exe.out 8 9 SRC_FILES += $(shell find $(CUR_DIR) -name *.cc) 10 += $(shell find $(CUR_DIR) -name *.cpp) 11 12 OBJS = fatal-impl.o log.o 13 14 INCLUDE += -I. 15 RM = r

Makefile中进行宏定义

实际上是gcc命令支持-D宏定义,相当于C中的全局#define: gcc -D name gcc -D name=definition Makefile中可以定义变量(和宏很像),但是是给make解释器用的,对所编译的文件完全没有作用. 关键词: Make宏定义 Make传递宏定义 Makefile中添加宏定义 Makefile -D 在Makefile中我们可以通过宏定义来控制源程序的编译.只要在Makefile中的CFLAGS中通过选项-D来指定你于定义的宏即可. 如:CFLAGS +=

C/C++中的宏

时间:2014.05.19 地点:图书馆 心情:几天在图书馆做了一张照片,哎,以后可业余开个照相馆啊~哈哈 ------------------------------------------------------------------------------- 一.宏万恶之首 宏由于缺少类型检查,被认为是万恶之首,但宏的可读性和性能非常好,我们只要合理正确的使用宏,那么必然可提高代码可读性和可维护性. --------------------------------------------

如何使用C/C++动态库与静态库中的宏

在哪个cpp文件中使用的该动态库或静态库,就在该h/cpp文件所在的工程的预处理命令中添加库中的宏. 如有库工程add,其头文件如下 #ifndef _ADD_H #define _ADD_H #if defined( _WIN32 ) || defined( __MINGW32__ ) # if defined( ADD_EXPORTS ) # define ADD_EXPORT __declspec(dllexport) # elif defined( ADD_USE_DLL_IMPORT

C++中的内联函数和C中的宏定义的区别

在C++中内联函数: 内联函数即是在函数的声明和和定义前面加上“inline”关键字,内联函数和常规函数一样,都是按照值来传递参数的,如果参数为表达式,如4.5+7.5,则函数将传递表达式的值(这里为12),而宏定义则不同. 在C中的宏定义: C语言使用的预处理器语句#define来提供宏,例如:#define SQUARE(X)  X*X,这里宏并不是通过值传递来实现的,而是通过文本替换来实现的. 内联函数和宏定义的区别用下面的代码来观察: //内联函数 inline double squar