C语言宏的基本使用

先看一道练习题:

#include<stdio.h>

#define f(x) x*x  

int main()
{
    int m=6,n=3;
    int a=54;

    a/=f(m+n)/f(m+n);

    printf("%d\n",a);
    
    return 0;

}

这里让我们计算a的值,注意这里的宏替换,先替换再运算,注意顺序就不会弄错,这里的a/f(m+n)/f(m+n) 可以替换成a=a/(m+n*m+n),运算出来结果等于2。如果要整体替换记得在变量前面加上括号,像这样:

#include<stdio.h>

#define f(x) ((x)*(x))

int main()
{
    int m=6,n=3;
    int a=10;

    a/=f(m+n)/f(m+n);// a/=(m+n)*(m+n)

    printf("%d\n",a);
    
    return 0;

}


结果自然是a本身,a=10;

编写MIN&MAX宏表达式

前面已经说过了宏替换,按照之前所学,我们来编写一个求最小值的宏,按理说它应该是这样的;

define MIN(X,Y) ((X)<(Y)?(X):(Y))

#include<stdio.h>

#define MIN(X,Y) ((X)<(Y)?(X):(Y))

int main()
{
    int m=6,n=3;
    
    printf("MIN:%d\n",MIN(m,n));

    printf("m=%d,n=%d\n",m,n);
    
    return 0;

}

运行后我们可以看见,结果是正确的,但如果我们传入的变量是一个原子的,比如++,--这种类型的,宏展开后无疑要被多执行的,这时候我们只有先将原变量做一次原子操作,然后重新定义变量来保存结果进行运算。这里涉及到两个知识点:

1.取类型预算符typeof()的使用;

可以在typeof()的括号中放入变量的名称或具体常数,它就可以获取到变量类型或常数类型。

int a; //定义一个整形变量
typeof(a) b = 10;//取出a的变量类型给变量b作初始化
typeof(100) c = 20;//取出数字100的数据类型给变量c初始化
2.逗号表达式的加强版“({})”表达式的使用;

它与逗号表达式类似,都是取最后一个表达式的值作为整个表达式的值,它的强大在于它里面可以进行变量定义,还可以使用流程控制语句。

({
  int a,b = 0;
  a++;
  if(a==1)
  a;
  a++;//最终表达式还是输出a++
})

所以完整的宏写法应该为:

#define MIN(X,Y) ({typeof(X) __x = (X);typeof(Y) __y = (Y);__x<__y?__x:__y})

这样写最终传入参数的原子运算始终没有重复运算,对于比较的结果也是没有影响的。
另外,如果你直接使用gcc编译程序正常运行,但如果加了编译参数 -pedantic,编译器就会去检查程序中是否使用了GCC扩展,而我们使用的({})运算符就属于GCC的扩展内容,所以编译时会报一大堆警告,消除警告也很简单,再将宏定义的更加准确就可以了,这里会引入关键字__extension__,加入这个关键字后,其后的内容被被标记为GCC扩展相关,即使加上编译选项 -pedantic,也没有警告了。

#define  MIN(X,Y) (__extension__  ({typeof(X) __x = (X);typeof(Y) __y = (Y);(__x<__y)?__x:__y}))
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