C 语言函数宏的单行与多行封装
在c语言开发中，出了使用函数封装代码之外，也经常使用宏来封装一些重要或简洁的代码。
函数宏，即包含多条语句的宏定义，其通常为某一被频繁调用的功能的语句封装，且不想通过函数方式封装来降低额外的弹栈压栈开销，在实际项目开发中，函数宏的作用很强大。下面介绍函数宏的各种写法：
一、宏函数的单行写法
比如：
#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))二、宏函数的多行写法
前面我们介绍的宏函数是单行定义的，那么假设我们的宏函数有多行应该怎么写呢？写法和实际写函数的时候有一点区别，换行的时候需要加反斜杠"\"分隔，总共有3种方式
①{}单大括号方式
比如：
#define SWAP(a,b) \
{ \
a=a+b;\
b=a-b;\
a=a-b;\
}此时如果在非控制语句中调用，则可以正常编译通过，如下：
int main()
{
int x = 1;
int y = 2;
SWAP(x, y);
printf("x=%d, y=%d", x, y);//结果应该是 x=2, y=1
}但当在控制语句中调用时，比如分支语句if（elseif、else等）如：
if(true)
SWAP(x,y);
else
{
printf("hello world\n");
}编译器会报错，如下：
上面的语句展开为：
SWAP(x,y);后面的;使得if的作用域终结了，后续的else当然没有找到与之
匹配的if了。宏函数应该适用于任何语法。
这种函数宏的优缺点：
- 优点：简单粗暴。
- 缺点：不能在无花括号且有分支的if语句中直接调用；（但能够不带;直接调用）
②、do{...}while(0)或者 if(1){}流控制块方式
#define SWAP(a,b) \
do{ \
a=a+b;\
b=a-b;\
a=a-b;\
}while(0)注意：宏中while(0)后没有 ; 号。
另外，do{...}while(0)为控制流语句，是一条复合语句，在语句块中可以添加参数检测。
例如：
#define SWAP(a,b) \
do{ \
if(a<0 || b<0) break;\
a=a+b;\
b=a-b;\
a=a-b;\
}while(0)编译器会把do{...}while(0);认为为一条语句。因此，do{...}while(0)方式
的函数宏可以在无花括号且有分支的if语句中直接调用。例如：
这种函数宏的优缺点：
- 优点：支持在无花括号且有分支的if语句中直接调用；支持提前退出函数宏（如参数检查）；强制调用时必须使用;。
- 缺点：无返回值，不能作为表达式的右值使用。
③、({})小括号+大括号方式
({})为GNUC扩展的语法，非C语言的原生语法，封装后形态如下：
#define SWAP(a,b) \
({ \
a=a+b;\
b=a-b;\
a=a-b;\
})({})既可以用于分支语句中，也可以作为右值，例如：
这种函数宏的优缺点：
优点：支持在无花括号且有分支的if语句中直接调用；有返回值，支持作为表达式的右值。
缺点：不支持提前退出函数宏；非C的原生语法（GCC支持的statement expression语法，用于将多条语句打包成一个表达式），编译器可能不支持。
附：以下使用 ({ }) 方法为一个改写 平方和 函数的案例：
// 原函数定义
int add(int x, int y) {
return x*x + y*y;
}
// 宏定义
#define ADD(x, y) ({ \
int _x = (x); \
int _y = (y); \
_x*_x + _y*_y; \
})
// 使用示例
int main() {
int a = 3, b = 4;
int c = add(a, b);
int d = ADD(a, b);
printf("%d %d\n", c, d); // 输出：25 25
return 0;
}注：宏定义不需要函数的返回值类型，因此需要确定函数的返回值类型并将其包含在宏定义中。
④、总结
综上，在{}、do{...}while(0)和({})这三种函数宏的封装方式之中，应：
- 尽可能不使用
{}单大括号模式， - 考虑兼容性一般选择使用
do{...}while(0)流控制语句块模式， - 当需要函数宏返回时可以考虑使用
({})小括号+大括号模式，或直接定义函数
参考资料：
1. 《c语言函数宏的封装方式有哪几种？》：https://zhuanlan.zhihu.com/p/666071306
