Question

例如，下面的MIN_N_THINGIES编译为2吗？或者我每次在代码中使用宏时都会重新计算除法（例如，每次迭代重新计算for循环的结束条件）。

#define MAX_N_THINGIES  (10)
#define MIN_N_THINGIES  ((MAX_N_THINGIES) / 5)

uint8_t i;
for (i = 0; i < MIN_N_THINGIES; i++) {
  printf("hi");
}

这个问题源于我仍在学习构建过程的事实。谢谢！

Answer 1

预处理器会将MIN_N_THINGIES替换为((10)/5)，然后由编译器来优化（或不使用）表达式。

Answer 2

如果将-E传递给gcc，它将显示预处理器阶段输出的内容。

gcc -E test.c | tail -n11

输出：

# 3 "test.c" 2

int main() {
uint8_t i;
for (i = 0; i < ((10) / 5); i++) {
  printf("hi");
}
return 0;
}

然后，如果您将-s标志传递给gcc，您将看到该分区已经过优化。如果你也传递了-o标志，你可以设置输出文件并对它们进行区分，看它们是否生成了相同的代码。

gcc -S test.c -o test-with-div.s
edit test.c to make MIN_N_THINGIES equal a const 2
gcc -S test.c -o test-constant.s
diff test-with-div.s test-constant.s
// for educational purposes you should look at the .s files generated.

然后如另一条评论所述，您可以使用-O ...

更改优化标记

gcc -S test.c -O2 -o test-unroll-loop.s

即使没有循环，也会展开for循环。

Answer 3

没有。预处理器不计算宏，它们由编译器处理。预处理器可以在#if条件中计算算术表达式（无浮点值）。

宏只是文本替换。

请注意，扩展的宏仍然可以由编译器计算和优化，只是它不是由预处理器完成的。

Answer 4

也许。该标准并未强制规定它是否存在。在大多数编译器上，它会在传递优化标志后执行（例如，带-O0的gcc不执行此操作，而-O2它甚至会展开循环）。

现代编译器执行更复杂的技术（矢量化，循环偏移，阻塞......）。但是，除非你真的关心表现，否则你编程HPC，编程实时系统等，你可能不应该关心编译器的输出 - 除非你只是感兴趣（是的 - 编译器可能是一个引人入胜的主题）。

Answer 5

标准要求在编译时评估某些表达式。但请注意，当调用宏时，预处理器只进行文本拼接（好吧，差不多），所以如果你这样做：

#define A(x) ((x) / (S))

#define S  5

A(10) /* Gives ((10) / (5)) == 2 */

#undef S
#define S  2

A(20)  /* Gives ((20) / (2)) == 10 */

这些笔记本可以避免像：

这样的愚蠢

#define square(x) x * x

square(a + b)  /* Gets you a + b * a + b, not the expected square */

在预处理之后，结果将传递给编译器本身，该编译器执行标准请求的源中的（大部分）计算。大多数编译器会执行很多常量折叠，即由已知常量组成的计算（子）表达式，因为这很容易做到。

要查看扩展，编写几行的*.c文件非常有用，只需要检查宏，然后通过预处理器运行它（通常类似于cc -E file.c）和检查输出。

在编译时计算宏中的数学吗？

5 个答案: