C言語におけるマクロと関数質問する

Question

マクロはテキストの置換に依存しており、型チェックを実行しないため、エラーが発生しやすくなります。たとえば、次のマクロ:

#define square(a) a * a

整数で使用すると正常に動作します:

square(5) --> 5 * 5 --> 25

しかし、式で使用すると非常に奇妙な動作をします:

square(1 + 2) --> 1 + 2 * 1 + 2 --> 1 + 2 + 2 --> 5
square(x++) --> x++ * x++ --> increments x twice

引数を括弧で囲むと役立ちますが、これらの問題を完全に排除することはできません。

マクロに複数のステートメントが含まれている場合、制御フロー構造で問題が発生する可能性があります。

#define swap(x, y) t = x; x = y; y = t;

if (x < y) swap(x, y); -->
if (x < y) t = x; x = y; y = t; --> if (x < y) { t = x; } x = y; y = t;

これを修正するための通常の戦略は、ステートメントを「do { ... } while (0)」ループ内に配置することです。

同じ名前だがセマンティクスが異なるフィールドを含む 2 つの構造体がある場合、同じマクロが両方で機能し、奇妙な結果になる可能性があります。

struct shirt 
{
    int numButtons;
};

struct webpage 
{
    int numButtons;
};

#define num_button_holes(shirt)  ((shirt).numButtons * 4)

struct webpage page;
page.numButtons = 2;
num_button_holes(page) -> 8

最後に、マクロはデバッグが難しく、奇妙な構文エラーや実行時エラーが発生し、理解するには展開する必要があります (例: gcc -E を使用)。これは、次の例のようにデバッガーがマクロをステップ実行できないためです。

#define print(x, y)  printf(x y)  /* accidentally forgot comma */
print("foo %s", "bar") /* prints "foo %sbar" */

インライン関数と定数は、マクロに関するこれらの問題の多くを回避するのに役立ちますが、常に適用できるわけではありません。マクロが意図的にポリモーフィックな動作を指定するために使用される場合、意図しないポリモーフィズムを回避することは困難です。C++には、マクロを使用せずにタイプセーフな方法で複雑なポリモーフィック構造を作成するのに役立つテンプレートなどの機能が多数あります。StroustrupのC++プログラミング言語詳細については。

Answer 1