Question

我正在使用一些宏，并观察到一些奇怪的行为。

我已将PI定义为常量，然后在宏中将其用于将度数转换为弧度，将弧度转换为度数。度数弧度工作正常，但弧度到度数不会：

piTest.cpp：

#include <cmath>
#include <iostream>
using namespace std;

#define PI atan(1) * 4
#define radians(deg)  deg * PI / 180
#define degrees(rad)  rad * 180 / PI

int main()
{
  cout << "pi: " << PI << endl;
  cout << "PI, in degrees: " << degrees(PI) << endl;
  cout << "45 degrees, in rad: " << radians(45) << endl;
  cout << "PI * 180 / PI: " << (PI * 180 / PI) << endl;
  cout << "3.14159 * 180 / 3.14159: " << (3.14159 * 180 / 3.14159) << endl;
  cout << "PI * 180 / 3.14159: " << (PI * 180 / 3.14159) << endl;
  cout << "3.14159 * 180 / PI: " << (3.14159 * 180 / PI) << endl;

  return 0;

}

当我编译并运行时，我得到以下输出：

pi: 3.14159
PI, in degrees: 2880
45 degrees, in rad: 0.785398
PI * 180 / PI: 2880
3.14159 * 180 / 3.14159: 180
PI * 180 / 3.14159: 180
3.14159 * 180 / PI: 2880

似乎我的常数PI在分子中起作用，但不是分母。我在C中观察到了相同的行为。我正在运行gcc版本4.6.3

任何人都可以解释为什么我会出现这种行为吗？

Answer 1

宏是（相对简单的）文本替换。

在定义中使用括号（包括宏本身和宏参数）：

#define PI (atan(1) * 4)
#define radians(deg)  ((deg) * PI / 180)
#define degrees(rad)  ((rad) * 180 / PI)

Answer 2

首先，cmath定义M_PI，使用它。

其次，cpp宏进行文本替换。这意味着：

#define PI atan(1) * 4
a = 1 / PI;

将变成这个：

a = 1 / atan(1) * 4;

在c / c ++编译器有机会看到你的代码之前，它会将它视为等同于：

a = (1 / atan(1)) * 4;

这不是你想要的。

您的定义应如下所示：

#define PI (atan(1) * 4)

一切都应该没问题。

这并不是一种奇怪的行为，但是c-preprocessor的行为记录良好。

您应该在网上搜索有关宏的其他陷阱。（提示：参数传递）

Answer 3

您应该使用宏的括号来指定优先级。除此之外，我认为在很多情况下math.h会为你定义PI

Answer 4

宏只是在不考虑上下文的情况下进行文本替换，所以你最终得到的是：

cout << "PI, in degrees: " << atan(1) * 4 * 180 / atan(1) * 4 << endl;

请注意第二个atan(1) * 4周围明显缺少parens，导致它仅除以atan(1)，然后乘以4.

相反，使用内联函数和全局变量：

const double PI = atan(1) * 4;
double radians(double deg) { return deg * PI / 180; }
double degrees(double rad) { return rad * 180 / PI; }

Answer 5

同样好的做法：在所有参数周围添加括号：

#define radians(deg)  ((deg) * PI / 180)

因为您作为参数传递的表达式也可能包含运算符。

甚至更好：使用（内联）函数而不是宏，以避免在多次评估参数时出现副作用的意外情况，如下所示：

#define sqr(x)  ((x) * (x))

内联函数的唯一缺点是：您只能为一种类型定义它们（除非您使用C ++模板）

宏C / C ++的奇怪行为

5 个答案: