函数宏的优缺点

         老的C语言程序员中有一种倾向，就是把很短的执行频繁的计算写成宏，而不是定义为函数。完成I / O的g e t c h a r，做字符测试的i s d i g i t都是得到官方认可的例子。人们这样做最根本的理由就是执行效率：宏可以避免函数调用的开销。实际上，即使是在C语言刚诞生时(那时的机器非常慢，函数调用的开销也特别大)，这个论据也是很脆弱的，到今天它就更无足轻重了。有了新型的机器和编译程序，函数宏的缺点就远远超过它能带来的好处。

　　避免函数宏。在C++ 里，在线函数更削减了函数宏的用武之地，在J a v a里根本就没有宏这种东西。即使是在C语言里，它们带来的麻烦也比解决的问题更多。

　　函数宏最常见的一个严重问题是：如果一个参数在定义中出现多次，它就可能被多次求值。如果调用时的实际参数带有副作用，结果就会产生一个难以捉摸的错误。下面的代码段来自某个，其意图是实现一种字符测试：

    #define isupper(c) ((C) >=’A’ && (C) <=’Z’)

　　请注意，参数c在宏的体里出现了两次。如果i s u p p e r在下面的上下文中调用：While (isupper(C=getchar()))

　　那么，每当遇到一个大于等于A的字符，程序就会将它丢掉，而下一个字符将被读入并去与Z做比较。C语言标准是仔细写出的，它允许将i s u p p e r及类似函数定义为宏，但要求保证它们的参数只求值一次。因此，上面的实现是错误的。

　　直接使用c t y p e提供的函数总比自己实现它们更好。如果希望更安全些，那么就一定不要嵌套地使用像g e t c h a r这种带有副作用的函数。我们重写上面的测试，把一个表达式改成两个，这里还为捕捉文件结束留下机会：

　　While ((C = getchar()) != EOF && isupper(C))

　　有时多次求值带来的是执行效率问题，而不是真正的错误。考虑下面这个例子：

　  #define ROUND_TO_INT(x) ((int) ((X) +(((X)>0)?0.5:- 0.5)))

　　Size= ROUND_TO_INT(sqrt(dx*dx+dy*dy))

　　这种写法使平方根函数的计算次数比实际需要多了一倍。甚至对于很简单的实际参数，像R O U N D T O I N T体这样的复杂表达式也会转换成许多指令。这里确实应该把它改成一个函数，在需要时调用。宏将在它每次被调用的地方进行实例化，结果会导致被编译的程序变大( C + +的在线函数也存在这个缺点)。

　　给宏的体和参数都加上括号。如果你真的要使用函数宏，那么请特别小心。宏是通过文本替换方式实现的：定义体里的参数被调用的实际参数替换，得到的结果再作为文本去替换原来的调用段。这种做法与函数不同，常给人带来一些麻烦。假如square是个函数，表达式：

　　1/ square(x)

　　的工作将很正常。而如果它的定义如下：

　　#define square(x) (x)*(x)

　　上面表达式将被展开成一个错误的内容：

　　1/(x)*(x)

　　这个宏应该定义为：

　  #define square(X) ((x)*(x))

　　这里所有的括号都是必需的。即使是在宏定义里完全加上括号，也不可能解决前面所说的多次求值问题。所以，如果一个操作比较复杂，或者它很具一般性，值得包装起来，那么还是应该使用函数。

　　C++ 提供的在线函数既避免了语法方面的麻烦，而且又可得到宏能够提供的执行效率，很适合用来定义那些设置或者提取一个值的短小函数。