宏是简单的字符串替换

宏是简单的字符串替换。 （严格地说，它们使用预处理令牌，而不是任意字符串。）

#include <stdio.h>

#define SQUARE(x) x*x

int main(void) {
    printf("%d\n", SQUARE(1+2));
    return 0;
}

你可能希望此代码打印 9（3*3），但实际上会打印 5，因为宏将扩展为 1+2*1+2。

你应该将参数和整个宏表达式包装在括号中以避免此问题。

#include <stdio.h>

#define SQUARE(x) ((x)*(x))

int main(void) {
    printf("%d\n", SQUARE(1+2));
    return 0;
}

另一个问题是宏的参数不能保证只被评估一次; 它们可能根本不被评估，或者可能被多次评估。

#include <stdio.h>

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

int main(void) {
    int a = 0;
    printf("%d\n", MIN(a++, 10));
    printf("a = %d\n", a);
    return 0;
}

在此代码中，宏将扩展为 ((a++) <= (10) ? (a++) : (10))。由于 a++（0）小于 10，a++将被评估两次，它将使 a 的值和 MIN 返回的值与你的预期不同。

这可以通过使用函数来避免，但请注意，类型将由函数定义修复，而宏可以（太）灵活地使用类型。

#include <stdio.h>

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

int main(void) {
    int a = 0;
    printf("%d\n", min(a++, 10));
    printf("a = %d\n", a);
    return 0;
}

现在双重评估的问题是固定的，但是这个 min 函数不能在不截断的情况下处理 double 数据。

宏指令可以有两种类型：

#define OBJECT_LIKE_MACRO     followed by a "replacement list" of preprocessor tokens
#define FUNCTION_LIKE_MACRO(with, arguments) followed by a replacement list

区分这两种类型的宏的是在 #define 之后跟随标识符的字符：如果它是一个 lparen ，它是一个类似函数的宏; 否则，它是一个类似对象的宏。如果打算编写一个类似函数的宏，宏的名称末尾和 ( 之间一定不能有空格。请查看此详细说明。

Version >= C99

在 C99 或更高版本中，你可以使用 static inline int min(int x, int y) { … }。

Version >= C11

在 C11 中，你可以为 min 写一个’type-generic’表达式。

#include <stdio.h>

#define min(x, y) _Generic((x), \
                        long double: min_ld, \
                        unsigned long long: min_ull, \
                        default: min_i \
                        )(x, y)

#define gen_min(suffix, type) \
    static inline type min_##suffix(type x, type y) { return (x < y) ? x : y; }

gen_min(ld, long double)
gen_min(ull, unsigned long long)
gen_min(i, int)

int main(void)
{
    unsigned long long ull1 = 50ULL;
    unsigned long long ull2 = 37ULL;
    printf("min(%llu, %llu) = %llu\n", ull1, ull2, min(ull1, ull2));
    long double ld1 = 3.141592653L;
    long double ld2 = 3.141592652L;
    printf("min(%.10Lf, %.10Lf) = %.10Lf\n", ld1, ld2, min(ld1, ld2));
    int i1 = 3141653;
    int i2 = 3141652;
    printf("min(%d, %d) = %d\n", i1, i2, min(i1, i2));
    return 0;
}

通用表达式可以扩展为更多类型，例如 double，float，long long，unsigned long，long，unsigned - 以及写入的适当的 gen_min 宏调用。