宏和函数的区别

最新推荐文章于 2022-10-16 18:15:17 发布

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本文探讨了C语言中宏定义和函数的区别，详细介绍了宏定义的使用及其潜在的问题，并通过实例对比了宏与函数在实现相同功能时的不同表现。

1.宏

宏定义又称宏代替，宏替换，其声明方式为：#define name(parameter-list) stuff。其中，parameter-list(参数列表)是一个有逗号分隔的符号列表，它们可能出现在stuff中。必须注意的是，参数列表的左括号必须与name紧密相连，如果两者之间有任何空格存在，则参数列表会被解释为stuff的一部分。#define机制包括了一个规定，允许把参数替换到文本中，这种实现通常称为宏或定义宏。此外，还要注意，在使用宏的时候，一定不不要吝啬“（）”，否则，宏替换不会根据你所期待的那样替换，如下所示。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define MUL(x) x*x

int main()
{
    printf("%d\n", MUL(5 + 2));
    //这里也许我们期待的是7*7，打印值49，然而，结果却是17，因为MUL(5+2)被替换为：5+2*5+2
    //所以我们最好这样定义宏：#define MUL(x) (x)*(x)，但是，这样依然有问题，如打印如下值

    printf("%d\n", 3 * MUL(5 + 2)); 
    //这里也许我们期待的是3*7*7，打印值147，然而，结果是27，因为3*MUL(5+2)被替换为：3*5+2*5+2
    //所以，在上面的基础上，我们继续加上外层括号，将宏定义写为：#define MUL(x) （(x)*(x)）

    system("pause");
    return 0;
}

2. 函数

函数的定义就是函数体的实现。函数体就是一个代码块，他在函数被调用的时候执行。函数定义的语法如下：
类型
函数名（形参）
代码块
对函数的调用规定为“单向值传递”，即只能将实参的值传递给形参，不能奢求形参值的改变从而使实参的值随之改变，因为形参只是实参的一份临时拷贝，函数调用结束后，函数代码块这片内存随之消失。同时，必须牢记不能返回栈指针。如下，例1，实现两个数的交换，例2，实现字符串拷贝。

//例1，实现两个数的交换，错误的函数用法
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void Change(int a, int b)
{
    int tmp = 0;

    tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;

    printf("函数代码块中：a=%d,b=%d\n",a,b);
}
int main()
{
    int a = 2;
    int b = 5;

    Change(a, b);

    printf("调用结束后：a=%d,b=%d\n",a,b);

    system("pause");
    return 0;
}

//例2，实现字符串拷贝，函数的错误用法，企图返回栈指针
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>

char * CreateMemory(int n)
{

    char *ret = NULL;
    ret = (char *)malloc(n*sizeof(char));

    return &ret;
}

int main()
{
    char *ret = NULL;

    ret=CreateMemory(10);

    strcpy(ret, "hello");

    printf("%s\n", ret);

    free(ret);

    system("pause");
    return 0;
}

3.宏和函数区别

1.宏只占编译时间，函数调用则占用运行时间（分配单元，保存现场，值传递，返回），每次执行都要载入，所以执行相对宏会较慢。

2.使用宏次数多时，宏展开后源程序很长，因为每展开一次都使程序增长，但是执行起来比较快一点（这也不是绝对的，当有很多宏展开，目标文件很大，执行的时候运行时系统换页频繁，效率就会低下）。而函数调用不使源程序变长。
3.宏定义很容易产生二意性，比如上述的例子。
4.函数的参数必须申明为一种特定的类型，所以它只能在类型合适的表达式上使用。然而，比如比较两个数的大小并返回较大，可以这样定义：#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b)) ,这个宏以用于任何可以用<、>操作符比较大小的类型。换句话说，宏是与类型无关的。
5：调用函数只可得到一个返回值，且有返回类型，而宏没有返回值和返回类型，但是用宏可以设法得到几个结果。
6：函数体内有Bug，可以在函数体内打断点调试。如果宏体内有Bug，那么在执行的时候是不能对宏调试的，即不能深入到宏内部。