Question

我在文章C How to Program：

中看到了一个声明

“不应将带有副作用的表达式（即，修改变量值）传递给宏，因为宏参数可能会被多次评估。”。

我的问题是什么是带副作用的表达式，为什么不将它们传递给宏？

Answer 1

经典示例是一个用于计算两个值的最大值的宏：

#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

现在让我们像这样“调用”宏：

int x = 5;
int y = 7;
int z = MAX(x++, y++);

现在，如果MAX是正常函数，我们会期望x和y会递增一次，对吗？但是因为它是一个宏，“call”被替换为：

int z = ((x++) > (y++) ? (x++) : (y++));

如您所见，变量y将增加两次，一次在条件中，一次作为ternary operator的最终结果。

这是带有副作用（后增量表达式）和宏扩展的表达式的结果。

在相关的说明中，宏还存在其他危险。例如，让我们采用这个简单的宏：

#define MUL_BY_TWO(x)  (x * 2)

看起来很简单吧？但现在如果我们这样使用它会怎么样：

int result = MUL_BY_TWO(a + b);

这会像

一样扩展

int result = (a + b * 2);

正如您所知，乘法具有比加法更高的优先级，因此表达式a + b * 2等同于a + (b * 2)，可能不是宏编写者的意图。这就是为什么宏的参数应该放在他们自己的括号内：

#define MUL_BY_TWO(x)  ((x) * 2)

然后扩展将是

int result = ((a + b) * 2);

这可能是正确的。

Answer 2

简单地说，副作用是写入对象或读取易失性对象。

这是一个副作用的例子：

i++;

这是在宏中使用副作用：

#define MAX(a, b) ((a) > (b)) ? (a) : (b))

int a = 42;
int b = 1;
int c;

c = MAX(a, b++);

危险与一个函数相反，在这个函数中，参数是通过值传递的，因为宏的方式，你可能会在宏中修改b个对象一次或两次（取决于宏参数，这里一次）工作（通过替换宏定义中的b++标记）。

Answer 3

副作用可以定义为：

对表达式的评估会产生一些东西，如果另外执行环境的状态发生变化，则表示该表达式（其评估）具有一些副作用。例如：

 int x = y++; //where y is also an int

除初始化操作外，由于++运算符的副作用，y的值也会发生变化。

现在考虑一个用于平方整数的宏：

 #define Sq(a) a*a
 main()
 {
    int a=6;
    int res=Sq(a);
    printf("%d\n",res);
    res=Sq(++a);
    printf("%d",res);
 }

您希望输出为

36 49

然而输出是

36 64

因为宏导致文本替换和

res成为（++ a）*（++ a）即，8 * 8 = 64

因此我们不应该将带有副作用的参数传递给宏。（http://ideone.com/mMPQLP）