C++中宏的使用问题详解

2024-07-28 15:21:46

宏不遵循C++中关于范围和类型的规则。这经常导致一些微妙的或不那么微妙的问题。因此，C++提供更适合其他的C++（译注：原文为the rest of C++，当指C++除了兼容C 以外的部分）的替代品，例如内联函数、模板与名字空间。

考虑一下：

#include "someheader.h"
struct S {
  int alpha;
  int beta;
};

如果某人（不明智地）地写了一个叫“alpha”或“beta”的宏，那么它将不会被编译，或者被错误地编译，产生不可预知的结果。例如，“someheader.h”可能包含：

  #define alpha 'a'
  #define beta b[2]

将宏（而且仅仅是宏）全部大写的习惯，会有所帮助，但是对于宏并没有语言层次上的保护机制。例如，虽然成员的名字包含在结构体的内部，但这无济于事：在编译器能够正确地辨别这一点之前，宏已经将程序作为一个字符流进行了处理。顺便说一句，这是C 和C++程序开发环境和工具能够被简化的一个主要原因：人与编译器看到的是不同的东西。

不幸的是，你不能假设别的程序员总是能够避免这种你认为“相当白痴”的事情。例如，最近有人报告我，他们遇到了一个包含goto 的宏。我也见过这种情况，而且听到过一些——在很脆弱的时候——看起来确实有理的意见。例如：

#define prefix get_ready(); int ret__
#define Return(i) ret__=i; do_something(); goto exit
#define suffix exit: cleanup(); return ret__
void f(){
  prefix;
  // ...
  Return(10);
  // ...
  Return(x++);
  //...
  suffix;
}

作为一个维护的程序员，就会产生这种印象；将宏“隐藏”到一个头文件中——这并不罕见——使得这种“魔法”更难以被辨别。

一个常见的微妙问题是，一个函数风格的宏并不遵守函数参数传递的规则。例如：

#define square(x) (x*x)
void f(double d, int i){
  square(d); // 好
  square(i++); // 糟糕：这表示 (i++*i++)
  square(d+1); //糟糕：这表示(d+1*d+1); 也就是 (d+d+1)
  // ...
}

“d+1”的问题，可以通过在“调用”时或宏定义时添加一对圆括号来解决：

  #define square(x) ((x)*(x)) /*这样更好 */

但是， i++被执行了两次（可能并不是有意要这么做）的问题仍然存在。

是的，我确实知道有些特殊的宏并不会导致C/C++预处理宏这样的问题。但是，我无心去发展C++中的宏。作为替代，我推荐使用C++语言中合适的工具，例如内联函数，模板，构造函数（用来初始化），析构函数（用来清除），异常（用来退出上下文环境），等等。

好了，今天就先到这里，以后我们再来更深入的探讨这个问题

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