算術表達式上下文中的宏擴展？

Question

我在網站上看到了以下代碼。 我無法判斷結果如何變為11 ，而不是25或13 。

為什么我在想25因為SQ(5) 5*5

或13因為

SQ(2) = 4;

SQ(3) = 9;

可能是最終結果將是13 (9 + 4)但是驚訝地看到結果為11 。 結果如何成為11 ？

using namespace std;
#define SQ(a) (a*a)
int main()
{
    int ans = SQ(2 + 3);
    cout << ans << endl;
system("pause");
}

Answer 1

預處理器在源代碼上執行簡單的文本替換。 它對基礎語言或其規則一無所知。

在您的示例中， SQ(2 + 3)擴展為(2 + 3*2 + 3) ，其值為11 。

定義SQ更健壯的方法是：

#define SQ(a) ((a)*(a))

現在， SQ(2 + 3)將擴展為((2 + 3)*(2 + 3)) ，得到25 。

雖然這個定義是一種改進，但它仍然不是防彈的。 如果將SQ()應用於具有副作用的表達式，則可能會產生不良后果。 例如：

• 如果f()是一個向控制台輸出內容並返回int的函數，則SQ(f())將導致輸出被打印兩次。
• 如果i是int變量，則SQ(i++)導致未定義的行為 。

有關宏的困難的更多示例，請參閱宏陷阱 。

由於這些原因，通常優選使用函數而不是宏。

Answer 2

#define擴展在編譯器看到源代碼之前啟動。 這就是為什么它們被稱為預處理器指令 ，這里的處理器是將C轉換為機器可讀代碼的編譯器。

所以，這就是宏預處理器傳遞給編譯器的原因：

SQ(2 + 3)擴展為(2 + 3*2 + 3)

所以，這真的是2 + 6 + 3 = 11 。

你怎么能讓它做你期望的？

1. 強制執行評估順序。 在宏定義或宏調用中使用（）。 要么
2. 寫一個簡單的功能來完成這項工作

Answer 3

C預處理器在編譯器解釋表達式和C語法之前進行文本替換。 因此，在此代碼上運行C預處理器會轉換：

SQ(2 + 3)

成：

2 + 3*2 + 3

這簡化為：

2 + 6 + 3

這是11。

Answer 4

它只是在編譯之前的替代品

所以你應該試試這個：

#define SQ(a) ((a)*(a))

在您的情況下， SQ(2 + 3)相當於(2+3*2+3) ，即11 。

但正如我在上面所寫的那樣糾正它，它會像((2+3)*(2+3)) ，即5*5 = 25 ，這就是你想要的答案。

Answer 5

#define preprocesor

語法： #define identifier replacement

1. 當預處理器遇到此指令時，它會替換替換代碼中其余代碼中的任何標識符。
2. 這種替換可以是表達，陳述，塊或簡單的任何東西。
3. 預處理器不理解C，它只是通過替換替換任何出現的標識符。

#define也可以使用參數來定義函數宏：

# define SQ(a) (a*a)

將在編譯時用* a替換任何SQ（a）的出現。 因此，

SQ（2 + 3）將被替換為2 + 3 * 2 + 3在更換完成后執行計算。 因此回答2 + 3 * 2 + 3 = 11

Answer 6

對於您的實現，該值將擴展為2+3 * 2+3 ，這將導致2 + 6 + 3 = 11。

您應該將其定義為：

#define SQ(x) ({typeof(x) y=x; y*y;})

測試gcc ，輸入如

1. 常量，
2. 變量，
3. 不變+常量
4. 常量+可變
5. 變量++ / ++變量
6. 函數調用，包含printf。

注意： typeof是標准C的GNU添加。可能在某些編譯器中不可用。