c - c中类似宏的函数

Question

这个问题已经有答案了:

C Programming #define? [duplicate] (9 个回答)

Why are these constructs using pre and post-increment undefined behavior? (14 个回答)

已关闭 3 年前。

我有一些带有宏函数的 C 代码，但我无法理解其输出，

#define COMP(A,B) ( ((A) * (A)) + ((B) * (B)) )
int main()
{
int x = 2, y= 3, z;
z= COMP(x++,++y);
printf("x = %d\n", x);
printf("y = %d\n", y);
printf("z = %d\n", z);
}

在不同编译器上的输出是 4 5 31，有人可以说明原因吗？

Answer 1

代码未定义。

宏调用COMP(x++,++y)扩展为

( ((x++) * (x++)) + ((++y) * (++y)) )

当我们有一个表达式或子表达式时

x++ * x++

如果同一个变量 x 被修改两次，则没有规则规定哪个修改先发生。 (在你问之前:不，括号不会改变任何东西，优先级也不会改变。)因此，编译器不必以这种或另一种方式执行此操作，这就是使代码未定义的原因:编译器不这样做根本不必做任何合理的事情，因为您不应该编写一开始就未定义的代码。

有关完整的故事，请参阅规范问题 Why are these constructs using pre and post-increment undefined behavior?

这就是为什么必须谨慎使用“类函数”宏(例如 COMP())或根本不使用的原因之一。基本上有三个规则:

1. 将宏定义中的所有参数括起来
2. 将整个定义放在括号内
3. 一般来说，不要对有副作用的参数调用宏

COMP 宏的定义遵循规则 1 和 2，但调用 COMP(x++,++y) 显然违反了规则 3。

另请参阅问题 question 10.1在旧C FAQ list .

对于大多数(如果不是全部)类函数宏的使用，内联函数是更可取的。如果你写了

inline int comp(int x, int y) { return x*x + y*y; }

我认为你会得到更明智的结果。内联函数需要像常规函数调用一样评估其参数，因此在这种情况下，当您调用 comp(x++,++y) 时，您只会得到一个 x++ ，并且一个 ++y，意味着没有未定义的行为，并且有明确定义的结果。

<小时/>

作为另一个可能感兴趣的点，我在生产代码中看到了这个问题的一个版本，而且是在一种令人惊讶的自然、不做作的情况下出现的。想象一下您正在编写一个基于堆栈的小型算术计算器。暂时忽略堆栈溢出检测，您可能会从类似的内容开始

int stack[50];
int *stackp = stack;

#define Push(val) (*stackp++ = (val))
#define Pop() (*--stackp)

然后你可以使用如下代码将一些数字压入堆栈

Push(10);
Push(20);

然后您可以实现算术运算符，将数字从堆栈中弹出，执行运算并推送结果。这里补充一下:

int x = Pop();
int y = Pop();
Push(x + y);

但您几乎立即意识到，谁需要这些临时变量？，然后您将其“简化”为

Push(Pop() + Pop());

但这不起作用，它会给你奇怪的结果，原因是它扩展到

(*stackp++ = ((*--stackp) + (*--stackp)));

这是未定义的。 (我记得在 2003 年左右帮助一位同事在他的代码中找到了这个确切的问题。)