M. УЭИТ - Язык Си - руководство для начинающих

4+2*4+2=4+8+2= 14.

Этот пример точно показывает очень важное отличие между вызовом функции и макровызовом. Вызов функции передает значение аргумента в функцию во время выполнения программы. Макровызов передает строку аргументов в программу до ее компиляции; это другой процесс, происходящий в другое время.

Можно ли ваше определение переделать так, чтобы SQUARE(x + 2)было равно 36? Конечно. Нам просто нужно больше скобок:

#define SQUARE(x) (x)*(x)

Тогда SQUARE(x + 2)становится (х + 2)*(х + 2), и мы получаем наше желанное умножение, так как перенесли скобки в строку замещения.

Однако это не решает всех наших проблем. Рассмотрим случаи, которые приводят к следующей строке на выходе: 100/SQUARE(2)превращается в 100/2*2.

Вычисления следует вести слева направо, т. е. (100/2)*2или 50*2или 100.

Эту путаницу можно исправить, определив SQUARE(x)следующим образом:

#define SQUARE(x) (x*x)

Это даст 100/(2 *2), что в конечном счете эквивалентно 100/4или 25.

Чтобы выполнить два последних примера, нам необходимо определение

#define SQUARE(x) ((x)*(x))

Это урок использования необходимого количества скобок для гарантии, что операции и соединения выполняются в правильном порядке.

Даже эти предосторожности не спасают последний пример от беды: SQUARE(++ х)превращается в ++х * ++хи xувеличивается дважды - один раз до умножения и один раз после: ++х * ++х = 5*6 = 30.

(Так как порядок выполнения операций не установлен, то некоторые компиляторы превратят это в 6*5, но конечный результат будет тем же самым.)

Единственное лекарство в этом случае - не использовать ++хв качестве аргумента для макроопределения. Заметим, что ++хобычно работает как аргумент функции , так как ему присваивается значение 5, и затем это значение 5передается функции.

Многие задачи можно решать, используя макроопределение с аргументами или функцию. Что из них следует применять нам? На этот счет нет строгих правил, но есть некоторые соображения.

Макроопределения должны использоваться скорее как хитрости, а не как обычные функции: они могут иметь нежелательные побочные эффекты, если вы будете неосторожны. Некоторые компиляторы ограничивают макроопределения одной строкой, и, по-видимому, лучше соблюдать такое ограничение, даже если ваш компилятор этого не делает.

Выбор макроопределения приводит к увеличению объема памяти, а выбор функции - к увеличению времени работы программы. Так что думайте, что выбрать! Макроопределение создает "строчный" код, т. е. вы получаете оператор в программе. Если макроопределение применить 20 раз, то в вашу программу вставится 20 строк кода. Если вы используете функцию 20 раз, у вас будет только одна копия операторов функции, поэтому получается меньший объем памяти. Однако управление программой следует передать туда, где находится функция, а затем вернуться в вызывающую программу, а на это потребуется больше времени, чем при работе со "строчными" кодами.

Преимущество макроопределений заключается в том, что при их использовании вам не нужно беспокоиться о типах переменных (макроопределения имеют дело с символьными строками, а не с фактическими значениями). Так наше макроопределение SQUARE(x)можно использовать одинаково хорошо с переменными типа intили float.

Обычно программисты используют макроопределения для простых действии, подобных следующим:

#define MAX(X,Y) ( (X) > (Y) ? (X) : (Y))

#define ABS(X) ( (X) < 0 ? -(X) : (X))

#define ISSIGN(X) ( (X) == '+' || (X) == '-' ? 1 : 0)

(Последнее макроопределение имеет значение 1(истинно), если Xявляется символом алгебраического знака.) Отметим следующие моменты:

1. В макроопределении нет пробелов, но они могут появиться в замещающей строке. Препроцессор "полагает", что макроопределение заканчивается на первом пробеле, поэтому все, что стоит после пробела, остается в замещающей строке.

РИС. 11.2. Ошибочный пробел и макроопределении.

2. Используйте круглые скобки для каждого аргумента и всего определения. Это является гарантией того, что элементы будут сгруппированы надлежащим образом в выражении, подобном forks = 2*MAX(guests + 3, last);

3. Для имен макрофункций следует использовать прописные буквы. Это соглашение не распространяется так широко, как соглашение об использовании прописных букв для макроконстант. Применение их предостережет вас от возможных побочных эффектов макроопределений.

Предположим, что вы разработали несколько макрофункций по своему усмотрению. Должны ли вы их переопределять каждый раз, когда пишете новую программу? Нет, если вы вспомните о директиве #include.Теперь рассмотрим ее.

Когда препроцессор "распознает" директиву #include, он ищет следующее за ней имя файла и включает его в текущий файл. Директива выдается в двух видах:

#include имя файла в угловых скобках

#include "mystuff.h" имя файла в двойных кавычках

В операционной системе UNIX угловые скобки сообщают препроцессору, что файл следует искать в одном или нескольких стандартных системных каталогах. Кавычки говорят ему, что сначала нужно смотреть в вашем каталоге (или в каком-то другом, если вы определяете его именем файла), а затем искать в "стандартных" местах.

#include ищет в системном каталоге

#include "hot.h" ищет в вашем текущем рабочем каталоге

#include "/usr/biif/p.h" ищет в каталоге /usr/biff

В типичной микропроцессорной системе эти две формы являются синонимами, и препроцессор ведет поиск на указанном диске.

#include "stdio.h" ищет на стандартном диске

#include ищет на стандартном диске

#include "a : stdio.h" ищет на диске а

Зачем включают файлы? Потому что они несут нужную вам информацию. Файл stdio.h, например, обычно содержит определения EOF, getchar( )и putchar( ). Две последние Функции определены как макрофункции.

По соглашению суффикс .hиспользуется для "заголовочных" файлов, т. е. файлов с информацией, которая располагается в начале вашей программы. Заголовочные файлы обычно состоят из операторов препроцессора. Некоторые файлы, подобно stdio.h, включены в систему, но вы можете создать и свой собственный.

Пример:

Предположим, например, что вам правится использовать булевы переменные, т. с. вместо того чтобы иметь 1как "истину" и 0как "ложь", хотели бы использовать слова TRUEи FALSE. Можно создать файл, названный, скажем, bool.h, который содержал бы эти определения: