C語(yǔ)言中宏定義和函數(shù)的取舍
作者:楊碩,華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式學(xué)院講師。
要寫好C語(yǔ)言,漂亮的宏定義是非常重要的。宏定義可以幫助我們防止出錯(cuò),提高代碼的可移植性和可讀性等。
在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中,經(jīng)常有一些常用或者通用的功能或者代碼段,這些功能既可以寫成函數(shù),也可以封裝成為宏定義。那么究竟是用函數(shù)好,還是宏定義好?這就要求我們對(duì)二者進(jìn)行合理的取舍。
我們來(lái)看一個(gè)例子,比較兩個(gè)數(shù)或者表達(dá)式大小,首先我們把它寫成宏定義:
#define MAX( a, b) ( (a) > (b) (a) : (b) )
其次,把它用函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn):
int max( int a, int b)
{
return (a > b a : b)
}
很顯然,我們不會(huì)選擇用函數(shù)來(lái)完成這個(gè)任務(wù),原因有兩個(gè):首先,函數(shù)調(diào)用會(huì)帶來(lái)額外的開(kāi)銷,它需要開(kāi)辟一片??臻g,記錄返回地址,將形參壓棧,從函數(shù)返回還要釋放堆棧。這種開(kāi)銷不僅會(huì)降低代碼效率,而且代碼量也會(huì)大大增加,而使用宏定義則在代碼規(guī)模和速度方面都比函數(shù)更勝一籌;其次,函數(shù)的參數(shù)必須被聲明為一種特定的類型,所以它只能在類型合適的表達(dá)式上使用,我們?nèi)绻容^兩個(gè)浮點(diǎn)型的大小,就不得不再寫一個(gè)專門針對(duì)浮點(diǎn)型的比較函數(shù)。反之,上面的那個(gè)宏定義可以用于整形、長(zhǎng)整形、單浮點(diǎn)型、雙浮點(diǎn)型以及其他任何可以用“>”操作符比較值大小的類型,也就是說(shuō),宏是與類型無(wú)關(guān)的。
和使用函數(shù)相比,使用宏的不利之處在于每次使用宏時(shí),一份宏定義代碼的拷貝都會(huì)插入到程序中。除非宏非常短,否則使用宏會(huì)大幅度增加程序的長(zhǎng)度。
還有一些任務(wù)根本無(wú)法用函數(shù)實(shí)現(xiàn),但是用宏定義卻很好實(shí)現(xiàn)。比如參數(shù)類型沒(méi)法作為參數(shù)傳遞給函數(shù),但是可以把參數(shù)類型傳遞給帶參的宏。
看下面的例子:
#define MALLOC(n, type)
( (type *) malloc((n)* sizeof(type)))
利用這個(gè)宏,我們就可以為任何類型分配一段我們指定的空間大小,并返回指向這段空間的指針。我們可以觀察一下這個(gè)宏確切的工作過(guò)程:
int *ptr;
ptr = MALLOC ( 5, int );
將這宏展開(kāi)以后的結(jié)果:
ptr = (int *) malloc ( (5) * sizeof(int) );
這個(gè)例子是宏定義的經(jīng)典應(yīng)用之一,完成了函數(shù)不能完成的功能,但是宏定義也不能濫用,通常,如果相同的代碼需要出現(xiàn)在程序的幾個(gè)地方,更好的方法是把它實(shí)現(xiàn)為一個(gè)函數(shù)。
下面總結(jié)和宏和函數(shù)的不同之處,以供大家寫代碼時(shí)使用,這段總結(jié)摘自《C和指針》一書。
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