干貨！幾種特殊的函數(shù)宏封裝方式
#define?INT_SWAP(a,b)?\
????int?tmp?=?a;????\
????a?=?b;??????????\
????b?=?tmp
if
、
while
?等語(yǔ)句且不使用花括號(hào)僅調(diào)用宏時(shí)，實(shí)際作用范圍在宏的第一個(gè)分號(hào)后便結(jié)束。即?
a = b
?和?
b = tmp
?均不受控制語(yǔ)句所作用。
{}
、
do{...}while(0)
?和?
({})
。下文將一一對(duì)三種方式進(jìn)行分析，比較各自的優(yōu)劣點(diǎn)。
INT_SWAP?宏使用?{}?封裝后形態(tài)如下：
#define?INT_SWAP(a,b)\
{???????????????????\
????int?tmp?=?a;????\
????a?=?b;??????????\
????b?=?tmp;????????\
}
此時(shí)，直接調(diào)用與在無(wú)花括號(hào)的控制語(yǔ)句（如?if、while）中調(diào)用均能正常運(yùn)行，例如：
#define?INT_SWAP(a,b)?\
{???????????????????\
????int?tmp?=?a;????\
????a?=?b;??????????\
????b?=?tmp;????????\
}
int?main()
{
?int?var_a?=?1;
?int?var_b?=?2;
?INT_SWAP(var_a,?var_b);
?printf("var_a?=?%d,?var_b?=?%d\n",?var_a,?var_b);???//?var_a?=?2,?var_b?=?1
?
?if?(1)
????INT_SWAP(var_a,?var_b);
?printf("var_a?=?%d,?var_b?=?%d\n",?var_a,?var_b);???//?var_a?=?1,?var_b?=?2
}
但當(dāng)無(wú)花括號(hào)的?if?語(yǔ)句存在其他分支（else if、else?等）如：
if?(1)
???INT_SWAP(var_a,?var_b);
else
?printf("hello?world!\n");
會(huì)發(fā)現(xiàn)編譯出錯(cuò)：
...
/mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c:?In?function?‘main’:
/mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c:18:2:?error:?‘else’?without?a?previous?‘if’
??else
INT_SWAP(var_a, var_b);
?最后的?
;
?已經(jīng)把?
if
?的作用域終結(jié)了，后續(xù)的?
else
?當(dāng)然沒(méi)有找到與之匹配的?
if
?了。
;
（port.1）或規(guī)定必須使用帶花括號(hào)的?
if
（port.2），例如：
/*?port.1?*/
if?(1)
???INT_SWAP(var_a,?var_b)
else
{
????printf("hello?world!\n");
}
/*?port.2?*/
if?(1)
{
???INT_SWAP(var_a,?var_b);
}
else
{
????printf("hello?world!\n");
}
可見(jiàn)，不使用?;?的調(diào)用方式無(wú)論從程序閱讀還是使用方法方面都是十分別扭的；而規(guī)定必須使用帶花括號(hào)的?if?的調(diào)用方式有違常理的，因?yàn)楹旰瘮?shù)應(yīng)該適用于任何語(yǔ)法。
優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：
優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單粗暴。 缺點(diǎn)：不能在無(wú)花括號(hào)且有分支的? if?語(yǔ)句中直接調(diào)用；能夠不帶?;?直接調(diào)用。
INT_SWAP?宏使用?do{...}while(0)?封裝后形態(tài)如下：
#define?INT_SWAP(a,b)???\
do{?????????????????????\
????int?tmp?=?a;????????\
????a?=?b;??????????????\
????b?=?tmp;????????????\
}while(0)
do{...}while(0)?表示只執(zhí)行一遍?{}?內(nèi)的語(yǔ)句，表象來(lái)說(shuō)與?{}?的功能是一致的。不同的是，do{...}while(0)?可以提前退出函數(shù)宏、整合為一條語(yǔ)句與強(qiáng)制調(diào)用時(shí)必須使用?;。
由于?do{...}while(0)?實(shí)際為 while 循環(huán)，因此可以使用關(guān)鍵字?break?提前結(jié)束循環(huán)。利用該特性，可以為函數(shù)宏添加參數(shù)檢測(cè)。例如：
#define?INT_SWAP(a,b)??\
do{?????????????????\
?if?(a???break;???\
????int?tmp?=?a;?????\
????a?=?b;???????????\
????b?=?tmp;?????????\
}while(0)
由于?do{...}while(0);?實(shí)際為一種語(yǔ)法，編譯器會(huì)把?do{...}while(0);?認(rèn)為為一條語(yǔ)句。
因此，do{...}while(0)?方式的函數(shù)宏可以在無(wú)花括號(hào)且有分支的?if?語(yǔ)句中直接調(diào)用。例如：
#define?INT_SWAP(a,b)??\
do{?????????????????\
?if?(a???break;???\
????int?tmp?=?a;?????\
????a?=?b;???????????\
????b?=?tmp;?????????\
}while(0)
int?main()
{
?int?var_a?=?1;
?int?var_b?=?2;
?if?(1)
????INT_SWAP(var_a,?var_b);
?else
??printf("hello?world!\n");?
?printf("var_a?=?%d,?var_b?=?%d\n",?var_a,?var_b);?//?var_a?=?2,?var_b?=?1
?return?0;
}
C 語(yǔ)言規(guī)定，do{...}while(0)?語(yǔ)法必須使用?;?作為語(yǔ)句結(jié)尾。因此不可能存在以下語(yǔ)句的程序出現(xiàn)：
if?(1)
???INT_SWAP(var_a,?var_b)
else
{
?printf("hello?world!\n");?
}
優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：
優(yōu)點(diǎn)：支持在無(wú)花括號(hào)且有分支的? if?語(yǔ)句中直接調(diào)用；支持提前退出函數(shù)宏；強(qiáng)制調(diào)用時(shí)必須使用?;。缺點(diǎn)：無(wú)返回值，不能作為表達(dá)式的右值使用。
({})?為 GNU C 擴(kuò)展的語(yǔ)法，非 C 語(yǔ)言的原生語(yǔ)法。
INT_SWAP?宏使用?({})?封裝后形態(tài)如下：
#define?INT_SWAP(a,b)???\
({??????????????????????\
????int?tmp?=?a;????????\
????a?=?b;??????????????\
????b?=?tmp;????????????\
})
與?do{...}while(0)?相同，({})?支持在無(wú)花括號(hào)且有分支的?if?語(yǔ)句中直接調(diào)用。例如：
#define?INT_SWAP(a,b)??\
({?????????????????\
?int?tmp?=?a;????\
?a?=?b;??????????\
?b?=?tmp;????????\
})
int?main()
{
?int?var_a?=?1;
?int?var_b?=?2;
?
?if?(1)
????INT_SWAP(var_a,?var_b);
?else
??printf("hello?world!\n");
?printf("var_a?=?%d,?var_b?=?%d\n",?var_a,?var_b);?//?var_a?=?2,?var_b?=?1
?
?return?0;
}
與?do{...}while(0)?不同的是，({})?不能提前退出函數(shù)宏與支持返回值。({})?畢竟不是 while 循環(huán)，不能直接使用?break退出函數(shù)宏是比較容易理解。那支持返回值是什么意思呢？
答案是 C 語(yǔ)言規(guī)定?({})?中的最后一條語(yǔ)句的結(jié)果為該雙括號(hào)體的返回值。例如：
int?main()
{
?int?a?=?({
??10;
??1000;
?});
?printf("a?=?%d\n",?a);??????//?a?=?1000
}
因此，({})?可以為函數(shù)宏提供返回值。例如：
#define?INT_SWAP(a,b)??\
({?????????????????\
?int?ret?=?0;??\
?if?(a??{?????\
??ret?=?-1;??\
?}?????\
?else????\
?{?????\
??int?tmp?=?a;????\
??a?=?b;??????????\
??b?=?tmp;????????\
?}?????\
?ret;????\
})
int?main()
{
?int?var_a?=?1;
?int?var_b?=?2;
?
?if?(INT_SWAP(var_a,?var_b)?!=?-1)
??printf("swap?success?!!\n");?????//?swap?success?!!
?else
??printf("swap?fail?!!\n");?
?printf("var_a?=?%d,?var_b?=?%d\n",?var_a,?var_b);?//?var_a?=?2,?var_b?=?1
?
?return?0;
}
可見(jiàn)，此時(shí)的?INT_SWAP?宏已與函數(shù)十分接近。
優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)：
優(yōu)點(diǎn)：支持在無(wú)花括號(hào)且有分支的? if?語(yǔ)句中直接調(diào)用；有返回值，支持作為表達(dá)式的右值。缺點(diǎn)：不支持提前退出函數(shù)宏；非 C 的原生語(yǔ)法，編譯器可能不支持。
綜上，在?{}、do{...}while(0)?和?({})?這三種函數(shù)宏的封裝方式之中，應(yīng)盡可能不使用?{}，考慮兼容性一般選擇使用?do{...}while(0)，當(dāng)需要函數(shù)宏返回時(shí)可以考慮使用?({})?或直接定義函數(shù)。
作者：星軌
來(lái)源：https://blog.csdn.net/qq_35692077/article/details/102994959
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