文章目录
前言
一、宏和函数的对比
1.宏的优点
2.宏的缺点
3.宏的独特性
4.总结并整理宏和函数的区别
5.有没有宏和函数的结合体?
二、宏和函数的命名约定
总结
大家好啊,我是不一样的烟火a,今天我将会为大家讲解面试中常被问到的问题——宏和函数的区别。本篇文章对基础薄弱的小伙伴十分友好,相信只要看完一定能收获满满。
#define MAX(a, b) ((a)>(b)?(a):(b))
那为什么不用函数来完成这个任务?
原因有两点:
所以宏比函数在程序的规模和速度方面更胜一筹。
举例:
- 用宏实现两个数中找出较大值。
#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) int main() { int a = 10; int b = 20; int c = MAX(a, b); // 宏 return 0; }
转到反汇编,查看汇编代码。
int c = MAX(a, b); // 宏 00791783 mov eax,dword ptr [a] 00791786 cmp eax,dword ptr [b] 00791789 jle __$EncStackInitStart+3Ah (0791796h) 0079178B mov ecx,dword ptr [a] 0079178E mov dword ptr [ebp-0E8h],ecx 00791794 jmp __$EncStackInitStart+43h (079179Fh) 00791796 mov edx,dword ptr [b] 00791799 mov dword ptr [ebp-0E8h],edx 0079179F mov eax,dword ptr [ebp-0E8h] 007917A5 mov dword ptr [c],eax
- 用函数实现两个数中找出较大值。
int Max(int x, int y) { return ((x) > (y) ? (x) : (y)); } int main() { int a = 10; int b = 20; int c = Max(a, b); // 函数 return 0; }
调用函数的汇编代码。
int c = Max(a, b); // 函数 002C1793 mov eax,dword ptr [b] 002C1796 push eax 002C1797 mov ecx,dword ptr [a] 002C179A push ecx 002C179B call _Max (02C139Dh) // 调用Max函数 002C17A0 add esp,8 002C17A3 mov dword ptr [c],eax
计算的汇编代码。
int Max(int x, int y) { 002C1DF0 push ebp 002C1DF1 mov ebp,esp 002C1DF3 sub esp,0C4h 002C1DF9 push ebx 002C1DFA push esi 002C1DFB push edi 002C1DFC lea edi,[ebp-4] 002C1DFF mov ecx,1 002C1E04 mov eax,0CCCCCCCCh 002C1E09 rep stos dword ptr es:[edi] 002C1E0B mov ecx,offset _66EADA86_详解预处理\test@c (02CC000h) 002C1E10 call @__CheckForDebuggerJustMyCode@4 (02C1307h) // 下面这些才是计算的代码,上面这些代码可以说还是在为调用函数做准备 // 并且可以看出下面的汇编代码和宏那里的汇编代码是一样的 return ((x) > (y) ? (x) : (y)); 002C1E15 mov eax,dword ptr [x] 002C1E18 cmp eax,dword ptr [y] 002C1E1B jle __$EncStackInitStart+2Ch (02C1E28h) 002C1E1D mov ecx,dword ptr [x] 002C1E20 mov dword ptr [ebp-0C4h],ecx 002C1E26 jmp __$EncStackInitStart+35h (02C1E31h) 002C1E28 mov edx,dword ptr [y] 002C1E2B mov dword ptr [ebp-0C4h],edx 002C1E31 mov eax,dword ptr [ebp-0C4h] }
函数返回的汇编代码。
002C1E37 pop edi 002C1E38 pop esi 002C1E39 pop ebx 002C1E3A add esp,0C4h 002C1E40 cmp ebp,esp 002C1E42 call __RTC_CheckEsp (02C1230h) 002C1E47 mov esp,ebp 002C1E49 pop ebp 002C1E4A ret
总结:
如果用函数的话,会经过以下几个步骤:
- 函数调用。
- 计算。
- 函数返回。
根据上面的汇编代码可以看出,函数调用和函数返回所用的汇编指令远多于计算所用的汇编指令,这就导致函数调用和返回所用的时间远多于计算所用的时间。而宏本质是替换,不用进行函数调用和返回,所以这就是宏在实现小型计算工作时比函数快的原因。
所以函数只能在类型合适的表达式上使用。
而宏是类型无关的,宏可以适用于整形、长整型、浮点型等,可以用于 “>” 来比较的类型。
举例:
下面为宏和函数实现的两个数中找出较大值。
// 宏 #define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) // 函数 int Max(int x, int y) { return ((x) > (y) ? (x) : (y)); }
可以看出,该函数只能对两个int类型的数进行比较,而宏却可以对两个任意类型的数进行比较,这就使宏用起来更加的灵活。
宏有时候可以做函数做不到的事情。
比如:宏的参数可以出现类型,但是函数做不到。
#define MALLOC(num, type) (type*)malloc(num * sizeof(type))
int main()
{
// 使用
int* p1 = MALLOC(10, int); // 替换后为 int* p1 = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
char* p2 = MALLOC(5, int); // 替换后为 int* p2 = (char*)malloc(5 * sizeof(char));
return 0;
}
属 性 |
#define定义宏 | 函数 |
代 码 长 度 |
每次使用时,宏代码都会被插入到程序中。除了非常小的宏之外,程序的长度会大幅度增长 | 函数代码只出现于一个地方;每次使用这个函数时,都调用那个地方的同一份代码 |
执 行 速 度 |
更快 | 存在函数的调用和返回的额外开销,所以相对慢一些 |
操 作 符 优 先 级 |
宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里,除非加上括号,否则邻近操作符的优先级可能会产生不可预料的后果,所以建议宏在书写的时候多些括号。 | 函数参数只在函数调用的时候求值一次,它的结果值传递给函数。表达式的求值结果更容易预 测。 |
带 有 副 作 用 的 参 数 |
参数可能被替换到宏体中的多个位置,所以带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果。 | 函数参数只在传参的时候求值一 次,结果更容易控制。 |
参 数 类 型 |
宏的参数与类型无关,只要对参数的操作是合法的, 它就可以使用于任何参数类型。 | 函数的参数是与类型有关的,如果参数的类型不同,就需要不同的函数,即使他们执行的任务是 不同的。 |
调 试 |
宏是不方便调试的 | 函数是可以逐语句调试的 |
递 归 |
宏是不能递归的 | 函数是可以递归的 |
答案是当然有。
在C99和C++里面都有一个东西叫做内联函数(inline)
内联函数既有函数的优点又有宏的优点:
提示:由于本篇文章主要是讲宏和函数的区别,内联函数就不多讲,这里只做了解,后面我会单独写一篇文章来讲解内联函数的。
一般来讲函数的宏的使用语法很相似。所以语言本身没法帮我们区分二者。
那么我们平时就应该有一个良好的书写习惯:
- 把宏名全部大写
- 函数名不要全部大写
- 这里可以参考《高质量C/C++编程指南》这本书,有兴趣的小伙伴可以去看看。
以上就是宏和函数区别的所有内容了,并且都是高频考点,所以大家一定要牢记于心。如果大家有什么解决不了的问题,欢迎大家评论区留言或者私信告诉我。如果感觉对自己有用的话,可以点个赞或关注鼓励一下博主,我会越做越好的,感谢各位的支持。