算术表达式中的宏扩展?
我在网站上看到了以下代码。 我无法判断结果如何变为11
,而不是25
或13
。
为什么我在想25
因为SQ(5) 5*5
或13
因为
SQ(2) = 4;
SQ(3) = 9;
可能是最终结果将是13 (9 + 4)
但是惊讶地看到结果为11
。 结果如何成为11
?
using namespace std; #define SQ(a) (a*a) int main() { int ans = SQ(2 + 3); cout << ans << endl; system("pause"); }
#define
扩展在编译器看到源代码之前启动。 这就是为什么它们被称为预处理器指令 ,这里的处理器是将C转换为机器可读代码的编译器。
所以,这就是宏预处理器传递给编译器的原因:
SQ(2 + 3)
扩展为(2 + 3*2 + 3)
所以,这真的是2 + 6 + 3
= 11
。
你怎么能做到你期望的呢?
- 强制执行评估顺序。 在宏定义或宏调用中使用()。 要么
- 写一个简单的function来完成这项工作
预处理器对源代码进行简单的文本替换。 它对基础语言或其规则一无所知。
在您的示例中, SQ(2 + 3)
扩展为(2 + 3*2 + 3)
,其值为11
。
定义SQ
更健壮的方法是:
#define SQ(a) ((a)*(a))
现在, SQ(2 + 3)
将扩展为((2 + 3)*(2 + 3))
,得到25
。
虽然这个定义是一种改进,但它仍然不是防弹的。 如果将SQ()
应用于具有副作用的表达式,则可能会产生不良后果。 例如:
- 如果
f()
是一个向控制台输出内容并返回int
的函数,则SQ(f())
将导致输出被打印两次。 - 如果
i
是int
变量,则SQ(i++)
导致未定义的行为 。
有关宏的困难的更多示例,请参阅宏陷阱 。
由于这些原因,通常优选使用函数而不是宏。
C预处理器在编译器解释表达式和C语法之前进行文本替换。 因此,在此代码上运行C预处理器会转换:
SQ(2 + 3)
成:
2 + 3*2 + 3
这简化为:
2 + 6 + 3
这是11。
#define preprocesor
语法: #define identifier replacement
- 当预处理器遇到此指令时,它会替换替换代码中其余代码中的任何标识符。
- 这种替换可以是表达,陈述,块或简单的任何东西。
- 预处理器不理解C,它只是通过替换替换任何出现的标识符。
#define也可以使用参数来定义函数宏:
# define SQ(a) (a*a)
将在编译时用* a替换任何SQ(a)的出现。 因此,
SQ(2 + 3)将替换为2 + 3 * 2 + 3在更换完成后执行计算。 因此回答2 + 3 * 2 + 3 = 11
对于您的实现,该值将扩展为2+3 * 2+3
,这将导致2 + 6 + 3 = 11。
您应该将其定义为:
#define SQ(x) ({typeof(x) y=x; y*y;})
测试gcc
,输入如
- 常量,
- 变量,
- 不变+常量
- 常量+可变
- 变量++ / ++变量
- 函数调用,包含printf。
注意: typeof
是标准C的GNU添加。可能在某些编译器中不可用。
它只是编译前的替代品
所以你应该试试这个:
#define SQ(a) ((a)*(a))
在您的情况下, SQ(2 + 3)
相当于(2+3*2+3)
,即11
。
但正如我在上面写的那样纠正它,它会像((2+3)*(2+3))
,即5*5 = 25
,这就是你想要的答案。