Question

我的标题中有一些简短的定义，如下所示：

#define ROUND_DOWN(a,b)   (a)-(a)%(b)

e.g。

ROUND_DOWN(178,32) = 160

但如果我把它传给它：

ROUND_DOWN(160*2, 32);

然后它会像这样编译？

(160*2)-(160*2)%(32),

这只是处理160 * 2两次......

我想知道内联函数是否以相同的方式运行？ e.g。

inline int RoundDown(int a, int b)
{
return (a)-(a)%(b)
}

160 * 2会以“int a”的形式存储为320，然后计算会起作用，还是会与定义相同？

更好的例子是：

RoundDown((x+x2)*zoom, tile_width);

Answer 1

“＃define”和内联行为相同吗？

不，他们不要！

宏和内联函数之间存在许多差异。

- 没有评价次数

作为内联函数的参数传递的表达式被计算一次。

在某些情况下，作为参数传递给宏的表达式可以多次计算。每次在宏中使用参数时，都会对该参数进行求值。

代码示例：

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

int main()
{

  int a = 0;
  int b = 1;

  int c = max(a++, b++);

  cout << a << endl << b << endl;
  return 0;

}

意图可能是打印1和2，但宏扩展为：

int c = a++ > b++ ? a++ : b++;

b增加两次，程序打印1和3.

- 谁评估

内联函数由编译器评估，而宏在预编译时由预编译器进行评估。

- 类型检查

内联函数遵循在正常函数上强制执行的所有类型安全协议。检查参数类型，并正确执行必要的转换。在将内联函数放入符号表之前，编译器执行返回类型检查和函数签名它们可以被重载以对正确类型的数据执行正确的操作。

与内联函数相比，宏更容易出错。参数未键入（宏适用于任何算术类型的对象）。编译期间没有进行错误检查。

代码示例：

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

int main( void)
{
   cout << "Maximum of 10 and 20 is " << MAX("20", "10") << endl;
   return 0;
}

可以将字符串传递给执行某种整数运算的宏，宏也不会抱怨！

- 建议或命令？

Inline只是对编译器的建议。编译器决定是否内联扩展函数。

宏将永远扩展。

- 调试怎么样？

可以轻松调试内联函数，因为您可以在内联函数定义中设置断点并逐步进入调试方法。

宏不能用于调试，因为它们在预编译时展开。

Answer 2

首先，您应该假设所有常量表达式都是在编译时进行计算的，因此在运行程序时，乘法永远不会存在。

其次，你不能依赖inline任何影响，它只是对编译器的暗示，而不是一个要求。

但是即使函数没有内联，表达式也不会被计算两次，因为参数传递要求在函数体运行之前对其进行求值。

Answer 3

#define是简单的文本替换，所以（正如您所注意到的）您可能需要小心括号等。inline参数会被正常解析。

条件有related issue。

Answer 4

名义上，函数参数160*2只被评估一次，然后结果在函数体中使用，而宏评估160*2两次。如果参数表达式有副作用，那么您可以看到[*]：ROUND_DOWN(printf("hi!\n"), 1); vs RoundDown(printf("hi!\n"), 1);

实际上，无论函数是内联还是扩展宏，它只是表达式中的整数运算，没有副作用。优化编译器可以计算整个宏/函数调用的结果，并将答案粘贴在发出的代码中。因此，您可能会发现宏和内联函数导致执行的代码完全相同，因此int a = ROUND_DOWN(160*2, 32);和int a = RoundDown(160*2, 32);可能都与int a = 320;相同。

如果没有副作用，优化也可以存储和重复使用中间结果。所以int c = ROUND_DONW(a*2, b);最终可能会发出看起来好像你写过的代码：

int tmp = a*2;
int c = tmp - tmp % b;

请注意，是否实际内联函数是编译器根据自己的优化规则做出的决定。这些规则可能考虑该函数是否标记为inline，但很可能不会，除非您使用编译器选项强制进行内联或其他任何操作。

所以，假设一个体面的编译器没有理由使用宏 - 对于你的宏，特别是你只是想请某人来写并写：

int a = ROUND_DOWN(321, 32) * 2;

然后浪费几分钟，想知道为什么结果是319。

[*]虽然不会被带走 - 对于一些带有副作用的表达式，例如i++其中i是一个整数，由于缺少序列点，宏具有未定义的行为

Answer 5

在你给出常量的例子中，在任何合理的编译器上，两个版本都将在编译时计算常量。

假设您实际上在询问传入变量的情况，我希望编译器的优化器在两种情况下生成相同的代码（如果保存结果更有效，则不会进行两次乘法运算。最后，内联函数为编译器提供了进行实际函数调用的选项，如果它可以提高性能的话。

最后请注意，我不会担心像这样的微优化，因为99％它只会对你的程序性能没有影响 - I / O将成为你的瓶颈。

“＃define”和内联行为是否相同？

5 个答案: