小虎哥奇異故事

C語言中的 define 宏定義可以像函數那樣接收參數（這種宏定義常被稱作“函數式宏定義”），不過不能像函數那樣提供參數的類型檢查，這個特點在有些程序員看來是不安全的。

C語言中的“函數式宏定義”

但是，函數式宏定義不關心參數類型這個特點，有時候也會被利用起來，寫出一些適用性更廣的C語言代碼，例如：

上面這段C語言宏定義代碼實現了一個 max() 方法，它接收兩個參數，並返回較大的那個參數，max() 方法不關心參數的類型，因此 __a 和 __b 可以是 int 型的，也可以是 char 型或者 double 型以及其他數據類型的。

如果使用 max() 方法提供的功能以C語言函數的方式來寫，就稍顯麻煩些了，程序員不得不為每一種數據類型實現一個 max() 函數。更加糟糕的是，C語言並不支持函數的重載，因此 max() 這個函數名一旦被使用，其他函數就不能再使用了，因此相關的C語言代碼可能是下面這樣的：

這樣對比起來，顯然使用 define 宏來定義 max() 方法更加方便一些。不過，C語言中的宏定義不提供參數類型檢查的確也是一個缺點，它可能會導致程序的不安全，讀者不應忽視這一點。因此如果不是必須要使用 define 宏定義才能解決問題，應該儘可能的使用函數，若是希望能夠得到較高效率的代碼，可以使用 inline 函數。

關於 inline 函數，我之前的文章較為詳細的討論過。

使用C語言中宏定義的注意事項

C語言中的“函數式宏定義”雖然使用起來很像函數，但它實際上並不是函數，讀者千萬不能忽視這一點，不然可能會寫出具有隱患，甚至嚴重錯誤的C語言程序。請看下面這個例子：

上面這段C語言代碼編譯並執行，會輸出什麼呢？

在 main() 函數中，變量 a 和 b 都被初始化為 2。接著調用了 max() 宏，傳遞的參數分別是 ++a 和 b，粗略來看，此時執行 max(++a, b)，就相當於執行 max(3, 2)，那上面這段C語言程序會輸出 3, 2, 3 了？得到答案最簡單粗暴的方法就是編譯並執行這段代碼，請看：

沒有經驗的讀者看到實際輸出估計會大吃一驚，a 和 m 怎麼不是 3 而是 4 呢？並沒有第二處給 a 再加一啊？上一節曾討論，編譯器會將C語言中的宏定義展開到被調用處，而不是像函數那樣編譯後，再通過 call 指令調用。使用 gcc -E 命令查看編譯器將上述C語言代碼預處理後的代碼，得到如下結果，請看：

顯然，這裡就是C語言中“函數式宏定義”的注意事項了，傳遞給 max() 的參數 ++a 會被展開到宏定義中所有的 __a 處，這就解釋了為何 a 和 m 最後都等於 4 而不是 3 了。

“函數式宏定義”還有其他與真正函數不同的地方，例如“函數式宏定義”就不適合用於遞歸等。

使用 do{}while(0)包裹代碼

儘管C語言中的“函數式宏定義”和真正的函數相比有一些缺點，但只要小心使用還是會顯著提高代碼的執行效率的，畢竟省去了分配和釋放棧幀、傳參、傳返回值等一系列工作。正因為如此，Linux 內核中有相當多的方法是使用 define 宏定義實現的，並且，在內核C語言代碼中，“函數式宏定義”經常藉助 do{}while(0) 實現，例如：

為什麼要用 do{}while(0) 包裹C語言代碼呢？不使用 do{}while(0) 包裹起來有什麼不好嗎？請看下面這幾行C語言代碼：

宏定義被編譯器展開後，會產生下面這樣的C語言代碼：

這可能就與程序員的意圖不一致了，這種情況下__release(lock); 並沒有在 if(cond) 的作用範圍內。可能讀者會說，那像函數一樣，使用 {} 包裹代碼不就可以了嗎？請再來看看下面這幾行C語言代碼：

問題就出在 spin_unlock(lock); 後面的這個分號“;”，如果不寫就不像函數調用，如果寫了就會引發語法錯誤——if 語句會被這個“;”提前結束，else 無法與其配對。這麼看來，在C語言的“函數式宏定義”中使用 do{}while(0) 包裹C語言代碼顯然就是一個不錯的方法了。

小結

“函數式宏定義”並不是真正的函數，它與真正的函數是有區別的，如果弄不清楚這一點，很容易迷惑。在最後，我們一起分析了常用 do{}while(0) 包裹宏定義的代碼的原因，讀者今後在C語言程序開發中，也可以使用該技巧。

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IT劉小虎

因為宏只是簡單的展開，作為代碼的預處理來出現。說白了c語言可以根本沒有宏，或者你自己定幾個關鍵字，自己在編譯前進行預處理，都可以。典型的就是qt裡面的signal, slots。標準的展開行為，有個致命的缺點，就是沒有語言的邊界處理，所以有時為了安全，用while（0）進行包裹，這是如果支持inline，那就儘量使用inline，宏的這一特性，卻有一個額外的用處，就是定義代碼片，不是完整的代碼段，有時你看到.....BEGIN， 和.....END的宏，就是這樣玩的，兩個必須成對的出現，看上去就像定義了新的語法一樣。

zhangyiant

宏定義是一種替換類型的語句，屬於低安全性操作，所以在設計裡面宏一般用於數值替換，在不得不進行函數動態鏈接的時候才會使用宏函數。

在能不使用宏的情況下，儘量避免使用宏，因為宏的命令在彙編中被直接替換掉，甚至被優化掉，所以難以進行debug。

榻榻米的榻榻

1.保證被執行一次，不會被編譯器優化掉。

2.避免namespace不會衝突，

3.可以在裡面設置斷點，方便調試

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