c语言再学习之宏与函数

宏

宏概念：

C++ 宏定义将一个标识符定义为一个字符串，源程序中的该标识符均以指定的字符串来代替。

宏书写形式：

#define <宏名>（<参数表>） <宏体>

宏与函数的区别：

时间上考虑：

1：宏只占编译时间，函数调用则占用运行时间（分配单元，保存现场，值传递，返回），每次执行都要载入，所以执行相对宏会较慢。

2：使用宏次数多时，宏展开后源程序很长，因为每展开一次都使程序增长，但是执行起来比较快一点（这也不是绝对的，当有很多宏展开，目标文件很大，执行的时候运行时系统换页频繁，效率就会低下）。而函数调用不使源程序变长。

安全性考虑：

3：函数调用时，先求出实参表达式的值，然后带入形参。而使用带参的宏只是进行简单的字符替换。

4：函数调用是在程序运行时处理的，分配临时的内存单元；而宏展开则是在编译时进行的，在展开时并不分配内存单元，不进行值的传递处理，也没有“返回值”的概念。

5：对函数中的实参和形参都要定义类型，二者的类型要求一致，如不一致，应进行类型转换；而宏不存在类型问题，宏名无类型，它的参数也无类型，只是一个符号代表，展开时带入指定的字符即可。宏定义时，字符串可以是任何类型的数据。

6：宏的定义很容易产生二义性，如：定义#define S(a) (a)*(a)，代码S(a++)，宏展开变成(a++)*(a++)这个大家都知道，在不同编译环境下会有不同结果。

结构性考虑：

7：调用函数只可得到一个返回值，且有返回类型，而宏没有返回值和返回类型，但是用宏可以设法得到几个结果。

8：函数体内有Bug，可以在函数体内打断点调试。如果宏体内有Bug，那么在执行的时候是不能对宏调试的，即不能深入到宏内部。

9：C++中宏不能访问对象的私有成员，但是成员函数就可以。

       还有⼀些任务根本⽆法使⽤函数实现。让我们仔细观察下⾯的代码： #define MALLOC( n, type) \ ( ( type *) malloc ( (n) * sizeof( type ) ) ) 

int *pi = MALLOC( 25, int );这个宏的第⼆个参数是⼀种类型，它⽆法作为函数参数进⾏传递。这个宏替换完成之后：int *pi = ( ( int *) malloc ( (25) * sizeof( int ) ) );

带副作⽤的宏参数

    当宏参数在宏定义中出现次数超过⼀次时，如果这个参数具有副作⽤，那么当你使⽤这个宏时就可能出现危险，导致不可预料的结果。

副作⽤就是在表达式求值时出现的永久性效果。例如，下⾯表达式 x + 1;可以执⾏⼏百次，他每次获得结果都是⼀样的，这个表达式不具有副作⽤。

但是 x ++;就有副作⽤：它增加x的值。当这个表达式下⼀次执⾏时，他将产⽣⼀个不同的结果。MAX宏可以证明具有副作⽤的参数所引起的问题。

#define MAX( a, b ) ( (a) > ( b) ? (a ) : (b) ) 
int x = 5; 
int y = 8; i
nt z = MAX( x++, y++); 
printf("x = %d, y = %d, z = %d\n" , x, y, z );

这⾥较⼩的值计算了⼀次，但是较⼤的值却计算了两次。副作⽤并不仅限于修改变量的值，getchar（）也会产⽣副作⽤。调⽤这个函数将”消耗“

输⼊的⼀个字符。

内联函数

内联函数（inline）和宏的区别（内联函数的优点）
内联函数和宏的区别在于，宏是由预处理器对宏进行替代，而内联函数是通过编译器控制来实现的。而且内联函数是真正的函数，只是在需要用到的时候，内联函数像宏一样的展开，所以取消了函数的参数压栈，减少了调用的开销。你可以象调用函数一样来调用内联函数，而不必担心会产生于处理宏的一些问题。

内联函数也有一定的局限性。

就是函数中的执行代码不能太多了，如果，内联函数的函数体过大，一般的编译器会放弃内联方式，而采用普通的方式调用函数。这样，内联函数就和普通函数执行效率一样了。

如何选择使用宏还是函数：

以下情况可以选择宏，其他情况最好选用函数

1： 一般来说，用宏来代表简短的表达式比较合适。
2： 在考虑效率的时候，可以考虑使用宏，或者内联函数。
3：在头文件保护（防止重复包含编译），条件编译中的#ifdef，#if defined以及assert的实现。