C语言 函数与宏
清风自在 流水潺潺 人气:0一、函数与宏
- 宏是由预处理器直接替换展开的,编译器不知道宏的存在
- 函数是由编译器直接编译的实体,调用行为由编译器决定
- 多次使用宏会导致最终可执行程序的体积增大
- 函数是跳转执行的,内存中只有一份函数体存在
- 宏的效率比函数要高,因为是直接展开,无调用开销
- 函数调用时会创建活动记录,效率不如宏
下面看一个函数与宏的示例,先看这个程序:
#include <stdio.h> #define RESET(p, len) \ while( len > 0 ) \ ((char*)p)[--len] = 0 void reset(void* p, int len) { while( len > 0 ) ((char*)p)[--len] = 0; } int main() { int array[] = {1, 2, 3, 4, 5}; int len = sizeof(array); int i = 0; RESET(array, len); for(i=0; i<5; i++) { printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]); } return 0; }
输出结果如下:
但是如果我们这么写,RESET(6, len); 程序直接出现段错误,都没有给出警告:
而我们使用函数 reset(6, len); 时,则会出现警告:
所以说能用函数实现的功能就尽可能的不使用宏。
- 宏的效率比函数稍高,但是其副作用巨大
- 宏是文本替换,参数无法进行类型检查
- 可以用函数完成的功能绝对不用宏
- 宏的定义中不能出现递归定义
下面看一个宏的副作用的代码:
#include <stdio.h> #define _ADD_(a, b) a + b #define _MUL_(a, b) a * b #define _MIN_(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b)) int main() { int i = 1; int j = 10; printf("%d\n", _MUL_(_ADD_(1, 2), _ADD_(3, 4))); printf("%d\n", _MIN_(i++, j)); return 0; }
输出结果如下:
按理说输出结果应该是 21 和 1 ,为什么是 11 和 2 呢?下面进行单步调试,输入 gcc -E test.c -o test.i ,得到 test.i 文件,部分结果如下:
这样就能解释了。
二、宏的妙用
- 用于生成一些常规性的代码
- 封装函数,加上类型信息
下面看一个宏的妙用的示例:
#include <stdio.h> #include <malloc.h> #define MALLOC(type, x) (type*)malloc(sizeof(type)*x) #define FREE(p) (free(p), p=NULL) #define LOG_INT(i) printf("%s = %d\n", #i, i) #define LOG_CHAR(c) printf("%s = %c\n", #c, c) #define LOG_FLOAT(f) printf("%s = %f\n", #f, f) #define LOG_POINTER(p) printf("%s = %p\n", #p, p) #define LOG_STRING(s) printf("%s = %s\n", #s, s) #define FOREACH(i, n) while(1) { int i = 0, l = n; for(i=0; i < l; i++) #define BEGIN { #define END } break; } int main() { int* pi = MALLOC(int, 5); char* str = "AutumnZe"; LOG_STRING(str); LOG_POINTER(pi); FOREACH(k, 5) BEGIN pi[k] = k + 1; END FOREACH(n, 5) BEGIN int value = pi[n]; LOG_INT(value); END FREE(pi); LOG_POINTER(pi); return 0; }
输出结果如下:
输入 gcc -E test.c -o test.i ,看看中间文件 test.i,就能理解这段宏的巧妙之处。
int main() { int* pi = (int*)malloc(sizeof(int)*5); char* str = "AutumnZe"; printf("%s = %s\n", "str", str); printf("%s = %p\n", "pi", pi); while(1) { int k = 0, l = 5; for(k=0; k < l; k++) { pi[k] = k + 1; } break; } while(1) { int n = 0, l = 5; for(n=0; n < l; n++) { int value = pi[n]; printf("%s = %d\n", "value", value); } break; } (free(pi), pi=((void *)0)); printf("%s = %p\n", "pi", pi); return 0; }
三、小结
- 宏和函数并不是竞争对手
- 宏能够接受任何类型的参数,效率高,易出错
- 函数的参数必须是固定类型,效率稍低,不易出错
- 宏可以实现函数不能实现的功能
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