在 C 语言中，我们经常会遇到函数和宏，那么我们今天就来分析下函数与宏。

我们先来看看函数与宏有什么区别：a> 宏是由预处理期直接替换展开的，编译器不知道宏的存在；b> 函数是由编译器直接编译的实体，调用行为由编译器决定；c> 多次使用宏会导致最终可执行程序的体积增大；d> 函数是跳转执行的，内存中只有一份函数体存在；e> 宏的效率比函数要高，因为是直接展开，没有调用开销；f> 函数调用时会创建活动记录，效率不如宏。

下来我们以代码为例进行分析，代码如下

#include<stdio.h>#defineRESET(p,len)\while(len>0)\((char*)p)[--len]=0voidreset(void*p,intlen){while(len>0)((char*)p)[--len]=0;}intmain(){intarray[]={1,2,3,4,5};intlen=sizeof(array);inti=0;RESET(array,len);//reset(array,len);for(i=0;i<5;i++){printf("array[%d]=%d\n",i,array[i]);}return0;}

我们先来看看这份程序，它是分别利用宏和函数来实现 reset 功能。我们先来用宏来实现，注释掉第 21 行。编译后结果如下

我们再来注释掉第19行，用函数来实现看看

那么我们看到两个编译结果是一样的，如果我们将宏调用和函数调用中的 array 写成了 整数 6 呢？宏调用是不会报错的，因为它是直接的文本替换，而函数调用会提示。所以在宏和函数都能完成的前提下，我们尽量使用函数来完成。因为编译器会自动的检查函数是否正确，尽量保证 我们的程序最高的安全性。我们来看看编译效果

我们看到直接编译宏的时候，它没报错，但是运行的时候直接发生段错误。但是在编译函数时，它报了一个警告。因为我们直接改变的是低地址处，属于内核处，直接改变的话会导致段错误。由此看来，在相同的情况下，我们最好使用函数，安全性较高。

宏的效率比函数稍高，但是其副作用巨大；宏是文本替换，参数无法进行类型检查；可以用函数完成的功能绝对不用宏；宏的定义中不能出现递归定义；

下来我们再以一个示例代码看看宏的副作用

#include<stdio.h>#define_ADD_(a,b)a+b#define_MUL_(a,b)a*b#define_MIN_(a,b)((a)<(b)?(a):(b))intmain(){inti=1;intj=10;printf("%d\n",_MUL_(_ADD_(1,2),_ADD_(3,4)));printf("%d\n",_MIN_(i++,j));return0;}

我们来分析下这个代码，第12行应该是 (1+2) * (3+4) = 21；第13行应该是 1 < 10 ? 1 : 10；应该是1。我们来看下编译结果

我们看到程序打印出的是 11 和 2，和我们分析的不一致。我们再来单步编译下，看看编译器处理成什么样了

那么我们看到这样的处理，那个结果也就不奇怪了。这便是宏的副作用，既然宏的副总用这么大，我们为何还要使用宏呢？宏的妙用在于它可以生成一些常规性的代码，封装函数可加上类型信息。我们再以下面的示例代码进行分析

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#defineMALLOC(type,x)(type*)malloc(sizeof(type)*x)#defineFREE(p)(free(p),p=NULL)#defineLOG_INT(i)printf("%s=%d\n",#i,i)#defineLOG_CHAR(c)printf("%s=%c\n",#c,c)#defineLOG_FLOAT(f)printf("%s=%f\n",#f,f)#defineLOG_POINTER(p)printf("%s=%p\n",#p,p)#defineLOG_STRING(s)printf("%s=%s\n",#s,s)#defineFOREACH(i,n)while(1){inti=0,l=n;for(i=0;i<l;i++)#defineBEGIN{#defineEND}break;}intmain(){int*pi=MALLOC(int,5);char*str="hello,world";LOG_STRING(str);LOG_POINTER(pi);FOREACH(k,5)BEGINpi[k]=k+1;ENDFOREACH(n,5)BEGINintvalue=pi[n];LOG_INT(value);ENDFREE(pi);LOG_POINTER(pi);return0;}

我们在第 4 行用宏定义实现了申请指定大小带类型的空间，接着在第 5 行实现了删除指针并指向空的操作。这样的操作是在函数中所不能实现的，接着下面几行是分别打印他们的值。第 13 行之后便是实现了打印一个 for 循环。我们在 main 函数中，第 19 行申请了 5 个 int 类型大小的空间，第 22 行应该打印出 hello, world，第 24 行打印出它的地址，接着给之前申请的堆空间赋值。再将他们的值赋值给 value，第 37 行释放指针 pi，最后打印指针的值便会是 NULL 了。我们来看看编译结果


我们看到确实如我们所分析的那样。通过对宏和函数的学习，总结如下：1、宏和函数并不是竞争对手；2、宏能接受任何类型的参数，效率高，但易出错；3、函数的参数必须是固定类型，效率稍低，但安全性高；4、宏可以实现函数不能实现的功能。


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