什么是副作用的表达式,为什么不将它们传递给宏?
我在文本C如何编程中遇到了一个声明:
“不应将具有副作用的表达式(即,修改变量值)传递给宏,因为宏参数可能会被多次评估。”
我的问题是什么是副作用的表达式,为什么不将它们传递给宏?
经典的例子是一个宏来计算两个值的最大值:
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
现在让我们像这样“调用”宏:
int x = 5; int y = 7; int z = MAX(x++, y++);
现在,如果MAX
是正常函数,我们可以预期x
和y
会递增一次,对吗? 但是因为它是一个宏,所以“call”被替换为:
int z = ((x++) > (y++) ? (x++) : (y++));
如您所见,变量y
将递增两次 ,一次在条件中,一次作为三元运算符的最终结果。
这是带有副作用(后增量表达式)和宏扩展的表达式的结果。
在相关的说明中,宏还存在其他危险。 例如,让我们来看看这个简单的宏:
#define MUL_BY_TWO(x) (x * 2)
看起来很简单吧? 但是现在如果我们像这样使用它:
int result = MUL_BY_TWO(a + b);
这将扩展为
int result = (a + b * 2);
而且你希望知道乘法的优先级高于加法,所以表达式a + b * 2
相当于a + (b * 2)
,可能不是宏编写者想要的。 这就是为什么宏的参数应该放在他们自己的括号内:
#define MUL_BY_TWO(x) ((x) * 2)
那么扩张将是
int result = ((a + b) * 2);
这可能是正确的。
简单地说,副作用是写入对象或读取易失性对象。
所以副作用的一个例子:
i++;
这是在宏中使用副作用:
#define MAX(a, b) ((a) > (b)) ? (a) : (b)) int a = 42; int b = 1; int c; c = MAX(a, b++);
由于宏的工作方式(通过替换b++
标记),危险与通过值传递参数的函数相反,您可能会在宏中修改b
对象一次或两次(取决于宏参数,这里一次)在宏定义中)。
副作用可以定义为:
表达式的评估产生一些东西,如果另外执行环境的状态发生变化,则表示表达式(其评估)具有一些副作用。 例如:
int x = y++; //where y is also an int
除了初始化操作之外,由于++运算符的副作用,y的值也会发生变化。
现在考虑一个用于平方整数的宏:
#define Sq(a) a*a main() { int a=6; int res=Sq(a); printf("%d\n",res); res=Sq(++a); printf("%d",res); }
你会期望输出
36 49
但输出是
36 64
因为宏导致文本替换和
res变为(++ a)*(++ a),即8 * 8 = 64
因此,我们不应该将带有副作用的参数传递给宏。 ( http://ideone.com/mMPQLP )