C语言进阶46:函数和宏分析

宏除了定义常量,还可以定义代码块

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(也就意味着函数调用有多余的开销)

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

#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(6, len); 	//以错误的方式分别调用宏和函数,会发现使用宏定义时,编译并不会报错,但是会出现运行错误
    //reset(6, len);	//编译出现警告,直接操作了属于操作系统才能使用的低地址处
	//test.c:20: warning: passing argument 1 of ‘reset’ makes pointer from integer without a cast
	//test.c:7: note: expected ‘void *’ but argument is of type ‘int’

    
    for(i=0; i<5; i++)
    {
        printf("array[%d] = %d\n", i, array[i]);
    }
    
    return 0;
}

所以对于一个功能,尽量使用函数来实现这个功能,因为编译器会对函数进行更严格的类型检查。

函数与宏:
理论上来讲,宏的效率比函数稍高,但是副作用巨大
宏是单纯的文本替换,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

#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)));  //宏的文本替换
    printf("%d\n", _MIN_(i++, j));
	
	printf("%d\n", i);
    
    return 0;
}

编译运行:

~/will$ ./a.out
11
2
3
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

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

#define MALLOC(type, x)   (type*)malloc(sizeof(type)*x)  	//可以忽视类型信息
#define FREE(p)           (free(p), p=NULL)					//封装函数

#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++)  //i是局部变量
#define BEGIN             {
#define END               } break; } 

int main()
{
    int* pi = MALLOC(int, 5);
    char* str = "D.T.Software";
    
    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;
}
单步编译:
gcc -E test.c
	 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; }
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


猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_28388835/article/details/80382333