三元运算符能否扩展为 C 宏中的 if–else 语句？

Question

Define a macro MAX3 that gives the maximum of three values.

这是我想出的:

#define MAX3(a,b,c) ( ((a) > (b)) && ((a) > (c)) ) ? (a) : ((b) > (c)) ? (b) : (c)

这很难读。有没有办法用 if–else 语句编写等效的宏？

Answer 1

在标准 C99 语言中不可能有一个内部有语句的类似表达式的宏(因为在 C99 中，语句和表达式在句法和语义上都有很大不同)。

然而，GCC(以及其他一些具有受 GCC 启发的扩展的编译器，例如 clang)为此提供了一个很好的扩展:statement expressions (文档提供了与您的问题相关的示例)。有了这个扩展，你可以编写类似的代码

 #define MAX3(A,B,C) ({ int a=(A); int b=(B); int c=(C); int m; \
     if (a>b) m=a; else m=b;                                    \
     if (c>m) m=c;                                              \
     m; }) /* bad macro */

但是，如果您使用该宏，例如

 int badex(int x, int y) { 
    int a= x+y; int m= x*y; int d=x-y; 
    return MAX3(a,m,d);
 }

我希望你明白为什么它不起作用(名称冲突，例如 badex 中的 a 和 中的 a MAX3 宏)。因此，您需要一种在每次调用宏时都具有唯一名称的方法。同样，GCC 为此提供了一个很好的扩展，即 __COUNTER__。与 concatenation 一起使用的宏(扩展为唯一数字，计数)在预处理器中。

然后你将编写如下代码

 #define MAX3(A,B,C) MAX3_COUNTED((A),(B),(C),__COUNTER__)
 #define MAX3_COUNTED(A,B,C,N)  ({                          \
    int a_##N=(A); int b_##N=(B); int c_##N=(C);            \
    int m_##N;                                              \
    if (a_##N>b_##N) m_##N = a_##N; else m_#N = b_##N;      \
    if (c_##N>m_##N) m_##N=c_##N;                           \
  m_##N; }) /* better example */

然后第一次调用我们的宏，例如MAX3(i++,j++,k++) 可能扩展为 MAX3_COUNTED((i++),(j++),(k++),1) 使用 扩展为某些内容a_1 b_1 ...和第二次调用，例如MAX3(a,m,d) 扩展为 MAX3_COUNTED((a),(m),(d),2) 将使用 a_2 b_2 等这样更好。

当然，定义一个 static inline max3(int a, int b, int c) 函数更简洁(特别是因为副作用:您的 MAX3 宏通过像 MAX3(i++,j++,k++) etc)

这样的调用给出顽皮的效果和结果

关于这一点的一般教训是，您应该尽可能避免使用宏(首选内联函数)，而当您绝对需要宏时，请注意名称冲突和扩展。

使用作为 gcc -C -E 调用的 GCC 向您显示程序的预处理形式。