本期話題

今天聊一道C語言關于宏定義的筆試題：“寫一個"標準"宏MIN ，這個宏輸入兩個參數并返回較小的一個。”

聊一聊

這道題考察的是 C 語言宏定義的知識。我們很容易會想到下邊的答案：

#define MIN(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b)) 宏定義會在編譯的時候進行替換展開。最好將宏中的參數用括號括起來。這樣就避免了當一個表達式同時含有宏定義和其他高優先級運算符時，破壞整個表達式的運算順序 。 上邊的答案解決了一些問題，但是會不會存在其他漏洞呢？如果我們用這個宏進行比較

least = MIN(i++, j++);

替換之后

least = ((i++) < (j++) ? (i++) : (j++)); 無論 i 或者 j 誰小，都會做兩次自增運算。導致出現 i 和 j 完成比較后出現錯誤。 如何消除這種參數變化引起的副作用呢？答案是，用語句表達式來定義這個宏。

注意，語句表達式是 GNU C 對 C語言標準的擴展，允許在一個表達式里內嵌語句。 語句表達式最外面使用小括號()括起來，里面一對大括號 {} 包起來的是代碼塊，代碼塊里允許內嵌各種語句。 在語句表達式中用兩個臨時變量暫時存儲這兩個參數。

#define MIN_t(x, y) ({ ??
??????int _x = x; ? ? ? ? ?
? int _y = y; ? ? ? ? ? ? _x < _y ? _x : _y; ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? }) 在語句表達式中，定義了兩個局部變量 _x、_y 來存儲宏參數 x 和 y 的值，然后用 ?_x、_y 比較大小。這樣就避免了兩次自增運算引起的問題。 然而，上邊的宏定義中，也存在不足，你知道是什么嗎？ 那就是，臨時變量的數據類型為 int 型。也就是說，這個宏定義只能比較兩個整型數據。 如何完善這個宏定義，使其能夠支持任意類型的數據比較大小呢？ 當然，我們可以這樣寫

#define MIN_t(type, x, y) ({ ???????
?type _x = x; ? ? ?
? ? ? ? type _y = y; ? ? ?
? ? ? ? _x < _y ? _x : _y; ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? }) 但是，這個宏就有三個參數了，每次比較數據大小，還需要將參數類型 type 傳進去。 別著急，肯定有辦法彌補這個不足。也就是，想辦法獲取比較數據的類型。 對于 GNU C 來說，沒問題。因為它擴展了一個關鍵字 typeof，可以獲取數據類型。對于其他版本的 C 語言，需要查看手冊進行考證，在此不展開介紹。 最終的優化結果如下

#define MIN(x,y) { ????
????typeof(x) _x = (x); ? ? ? ?
? typeof(y) _y = (y); ? ?
? ? ? (void)(&_x = &_y); ? ? ?
? ? _x < _y ? _x : _y;? ? ? ? ? ? ?
? ? ? }) 這個答案比較完美了。 其中 （void）（&x==&y） ?是用于檢查 x 和 y 的類型是否相同。它有兩個作用：

一是用來給用戶提示一個警告。對于不同類型的指針比較，編譯器會發出一個警告，提示兩種數據的類型不同。

二是兩個數進行比較運算，運算的結果卻沒有用到，有些編譯器可能會給出一個 warning，加一個（void）后，就可以消除這個警告。

好了，到這，整個宏定義面試題的各種解法就分析完畢了。看完之后，是否有所收獲呢？ 感謝閱讀，加油~

編輯：黃飛

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