c 退出函式乾貨函式巨集的三種封裝方式

函式巨集，即包含多條語句的巨集定義，其通常為某一被頻繁呼叫的功能的語句封裝，且不想通過函式方式封裝來降低額外的彈棧壓棧開銷。

函式巨集本質上為巨集，可以直接進行定義，例如：

#define int_swap(a,b) \
int tmp = a;    \
a = b;          \
b = tmp

但上述的巨集具有乙個明顯的缺點：當遇到if、while等語句且不使用花括號僅呼叫巨集時，實際作用範圍在巨集的第乙個分號後便結束。即a = b和b = tmp均不受控制語句所作用。

因此，在工程中，一般使用三種方式來對函式巨集進行封裝，分別為{}、dowhile(0)和({})。下文將一一對三種方式進行分析，比較各自的優劣點。

int_swap巨集使用{}封裝後形態如下：

#define int_swap(a,b)\

此時，直接呼叫與在無花括號的控制語句(如if、while)中呼叫均能正常執行，例如：

#define int_swap(a,b) \
int main()

但當無花括號的if語句存在其他分支(else if、else等)如：

if (1)
int_swap(var_a, var_b);
else
printf("hello world!\n");

會發現編譯出錯：

... /mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c: in function 『main』: /mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c:18:2: error: 『else』 without a previous 『if』 else

這是因為int_swap(var_a, var_b);最後的;已經把if的作用域終結了，後續的else當然沒有找到與之匹配的if了。

因此，解決方法有兩種，分別為不使用;(port.1)或規定必須使用帶花括號的if(port.2)，例如：

/* port.1 */
if (1)
int_swap(var_a, var_b)
else
/* port.2 */
if (1)
else

可見，不使用;的呼叫方式無論從程式閱讀還是使用方法方面都是十分彆扭的；而規定必須使用帶花括號的if的呼叫方式有違常理的，因為巨集函式應該適用於任何語法。

優缺點總結：

int_swap巨集使用dowhile(0)封裝後形態如下：

#define int_swap(a,b)   \
dowhile(0)

dowhile(0)表示只執行一遍{}內的語句，表象來說與{}的功能是一致的。不同的是，dowhile(0)可以提前退出函式巨集、集成為一條語句與強制呼叫時必須使用;。

由於dowhile(0)實際為 while 迴圈，因此可以使用關鍵字break提前結束迴圈。利用該特性，可以為函式巨集新增引數檢測。例如：

#define int_swap(a,b)  \
dowhile(0)

由於dowhile(0);實際為一種語法，編譯器會把dowhile(0);認為為一條語句。

因此，dowhile(0)方式的函式巨集可以在無花括號且有分支的if語句中直接呼叫。例如：

#define int_swap(a,b)  \
dowhile(0)
int main()

c 語言規定，dowhile(0)語法必須使用;作為語句結尾。因此不可能存在以下語句的程式出現：

if (1)
int_swap(var_a, var_b)
else

優缺點總結：

({})為 gnu c 擴充套件的語法，非 c 語言的原生語法。

int_swap巨集使用({})封裝後形態如下：

#define int_swap(a,b)   \
()

與dowhile(0)相同，({})支援在無花括號且有分支的if語句中直接呼叫。例如：

#define int_swap(a,b)  \
()int main()

與dowhile(0)不同的是，({})不能提前退出函式巨集與支援返回值。({})畢竟不是 while 迴圈，不能直接使用break退出函式巨集是比較容易理解。那支援返回值是什麼意思呢？

答案是 c 語言規定({})中的最後一條語句的結果為該雙括號體的返回值。例如：

int main());
printf("a = %d\n", a);      // a = 1000
}

因此，({})可以為函式巨集提供返回值。例如：

#define int_swap(a,b)  \
(     \else    \
\ret;    \
})int main()

可見，此時的int_swap巨集已與函式十分接近。

優缺點總結：

綜上，在{}、dowhile(0)和({})這三種函式巨集的封裝方式之中，應盡可能不使用{}，考慮相容性一般選擇使用dowhile(0)，當需要函式巨集返回時可以考慮使用({})或直接定義函式。

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