Question

如果这是一个愚蠢的问题，请原谅我。我似乎无法弄清楚以下MIN宏是如何工作的：

#define MIN(x, y)  (y) ^ ((x ^ y) & -(x < y))

Answer 1

宏是预处理器指令，意味着无论在何处使用，它都将被相关的代码片段替换。

如果您使用MIN宏进行修改，我或其他人应该能够帮助解释它。

示例：

#include<stdio.h>

#define PLUS +

int main() {
    printf("%d", (1 PLUS 3));
}

这应该只输出4。

修改

让我们分解你的宏......

我们有，

(y) ^ ((x ^ y) & -(x < y))

让我们采取最后一部分(x < y)。如果1小于x且y则为1，则为-(x < y)。因此，0xffffffff如果x较小而0则为((x ^ y) & -(x < y))。
现在，((x ^ y) & 0xffffffff)变为(x ^ y)，即((x ^ y) & 0)，如果x小于y，则为0，即(y) ^ (x ^ y)其他
因此，整个宏变为x，即(y) ^ 0，如果x较小且y，即MIN其他。这确实是所需的{{1}}功能。

Answer 2

如果x小于y，则：

(x < y)是1。
-(x < y)为-1。
((x ^ y) & -(x < y))是((x ^ y) & -1)，(x ^ y)，因为(anything & -1) == anything，因为-1是全部＆＃39; 1＆＃39;位。
y ^ (x ^ y)是x，因为XOR是可交换的，而且y可以取消。

如果y小于或等于x，则：

(x < y)为0。
-(x < y)为0。
((x ^ y) & -(x < y))是((x ^ y) & 0)，0，因为(anything & 0) == 0，因为0都是＆＃39; 0＆＃39}位。
y ^ 0是y。

宏当前有一个严重的错误：它需要围绕外部表达式使用括号，否则当在其他表达式中使用时，它将遇到具有运算符优先级的混乱。例如，MIN(2, 3) * 4当前扩展为(3) ^ ((2 ^ 3) & -(2 < 3)) * 4，其评估为7而不是正确的8，因为乘法在最终XOR之前完成。为同一个原因在每个参数替换周围加上括号也是一个好主意：

#define MIN(x, y) ((y) ^ (((x) ^ (y)) & -((x) < (y))))

如果平台使用two's complement整数，宏仍然有效，并且它可能不比MIN的明显定义快得多：

#define MIN(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))

Answer 3

请注意，如果x < y，则-(x < y)的结果将仅为0。所以它等同于：

y ^ 0

哪个是y。

<没有特殊含义，意味着小于

Answer 4

除了评论中其他人发布的解释之外，当扩展宏时，如果对参数进行多次评估，您还应该注意宏中的副作用。

对于MIN(x,y)的通常C风格定义（例如@Boann指出），请注意x, y都是两次。您的原始定义会将x扩展两次，y扩展三次。在没有进入序列点和短路评估的情况下，让我们说结果可能是不可预测的，至少可以说（甚至可能根据编译器而变化）。这是许多C ++程序员认为预处理器宏是邪恶的原因之一。

要查看此操作，请使用MIN(x++, y++)尝试这两个定义。对于一个更加邪恶的可能性，考虑一下

result = MIN( x, ShouldOnlyBeCalledOnce_BecauseThisFunctionHasSideEffects(y));

虽然预处理器仍然确实有它的位置（并且你可以用它做任何其他方式无法完成的事情），特别是使用C ++通常是一个好主意，以确定是否存在非预处理器解决方案本身。
例如：在重载时，C ++实现最初给了我们像

这样的东西

int min(int x, int y) { return (x < y) ? x : y); }
some_other_type min(some_other_type x, some_other_type y) { return (x < y) ? x : y; }

模板给了我们更多，如：

template <class T> const T& min (const T& a, const T& b) {
  return !(b < a) ? a : b;
}

宏的便利性，但没有多次扩展参数时可能出现的副作用。顺便说一句，如果你想知道为什么测试是!( b < a) ? a : b;而不是(a < b) ? a : b;，那是因为如果(a == b)，a应该返回，并且因为-than是唯一需要为给定类型定义的关系，以支持各种容器（除其他外）。

这个MIN宏如何工作？

4 个答案:

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