宏定義的實例:
#define TABLE_MULTI(x) (x*x)
我們用一個數字去調用它,TABLE_MULTI(10),這樣看上去沒有什么錯誤,結果返回100,是正確的,但是如果我們用TABLE_MULTI(10+10)去調用的話,我們期望的結果是400,而宏的調用結果是(10+10*10+10),結果是120,這顯然不是我們要得到的結果。避免這些錯誤的方法,一是給宏的參數都加上括號。
#define TABLE_MULTI(x) ((x)*(x))
這樣可以確保不會出錯,但是,即使使用了這種定義,這個宏依然有可能出錯,例如使用TABLE_MULTI(a++)調用它,他們本意是希望得到(a+1)*(a+1)的結果,而實際上呢?我們可以看看宏的展開結果: (a++)*(a++),如果a的值是4,我們得到的結果是5*6=30。而我們期望的結果是5*5=25,這又出現了問題。
事實上,在一些C的庫函數中也有這些問題。例如: Toupper(*pChar++)就會對pChar執行兩次++操作,因為Toupper實際上也是一個宏。
我們可以看到宏有一些難以避免的問題,怎么解決呢?
下面就是用我要介紹的內聯函數來解決這些問題,我們可以使用內聯函數來取代宏的定義。而且事實上我們可以用內聯函數完全取代預處理宏。
內聯函數和宏的區別在于,宏是由預處理器對宏進行替代,而內聯函數是通過編譯器控制來實現的。而且內聯函數是真正的函數,只是在需要用到的時候,內聯函數像宏一樣的展開,所以取消了函數的參數壓棧,減少了調用的開銷。你可以象調用函數一樣來調用內聯函數,而不必擔心會產生于處理宏的一些問題。
我們可以用Inline來定義內聯函數,不過,任何在類的說明部分定義的函數都會被自動的認為是內聯函數。
下面我們來介紹一下內聯函數的用法。
內聯函數必須是和函數體申明在一起,才有效。像這樣的申明
Inline Tablefunction(int I)是沒有效果的,編譯器只是把函數作為普通的函
數申明,我們必須定義函數體。
Inline tablefunction(int I) {return I*I};
這樣我們才算定義了一個內聯函數。我們可以把它作為一般的函數一樣調用。但是執行速度確比一般函數的執行速度要快。
我們也可以將定義在類的外部的函數定義為內聯函數,比如:
Class TableClass{
Private:
Int I,j;
Public:
Int add() { return I+j;};
Inline int dec() { return I-j;}
Int GetNum();
}
inline int tableclass::GetNum(){
return I;
}
上面申明的三個函數都是內聯函數。在C++中,在類的內部定義了函數體的
函數,被默認為是內聯函數。而不管你是否有inline關鍵字。
內聯函數在C++類中,應用最廣的,應該是用來定義存取函數。我們定義的
類中一般會把數據成員定義成私有的或者保護的,這樣,外界就不能直接讀寫我
們類成員的數據了。
對于私有或者保護成員的讀寫就必須使用成員接口函數來進行。如果我們把
這些讀寫成員函數定義成內聯函數的話,將會獲得比較好的效率。
Class sample{
Private:
Int nTest;
Public:
Int readtest(){ return nTest;}
Void settest(int I) {nTest=I;}
}
當然,內聯函數也有一定的局限性。就是函數中的執行代碼不能太多了,如
果,內聯函數的函數體過大,一般的編譯器會放棄內聯方式,而采用普通的方式
調用函數。這樣,內聯函數就和普通函數執行效率一樣了。
宏的使用
/*這一系列文章《C++ Tips》是公司Code Committee專家會推薦工程師看的,感覺很好,拿出來與大家共同提高。并不
是知道多少會使人與人產生差別,真正的差別在于你能做到多少。
很多程序員不知道C中的“宏”到底是什么意思?特別是當宏有參數的時候,經常把宏和函數混淆。我想在這里我還是
先講講“宏”,宏只是一種定義,他定義了一個語句塊,當程序編譯時,編譯器首先要執行一個“替換”源程序的動作
,把宏引用的地方替換成宏定義的語句塊,就像文本文件替換一樣。這個動作術語叫“宏的展開”。使用宏是比較“危
險”的,因為你不知道宏展開后會是什么一個樣子。例如下面這個宏:
#define MAX(a, b) a》b?a:b
當我們這樣使用宏時,沒有什么問題: MAX( num1, num2 ); 因為宏展開后變成 num1》num2?num1:num2;。 但是,如
果是這樣調用的,MAX( 17+32, 25+21); 呢,編譯時出現錯誤,原因是,宏展開后變成:17+32》25+21?17+32:25+21,
Woh,這是什么?。?/p>
所以,宏在使用時,參數一定要加上括號,上述的那個例子改成如下所示就能解決問題了。
#define MAX( (a), (b) ) (a)》(b)?(a)b)
即使是這樣,也不這個宏也還是有Bug,因為如果我這樣調用 MAX(i++,j++); , 經過這個宏以后,i和j都被累加了兩次,這絕不是我們想要的。所以,在宏的使用上還是要謹慎考慮,因為宏展開是的結果是很難讓人預料的。而且雖然,宏的執行很快(因為沒有函數調用的開銷),但宏會讓源代碼澎漲,使目標文件尺寸變大,(如:一個50行的宏,程序中有1000個地方用到,宏展開后會很不得了),相反不能讓程序執行得更快(因為執行文件變大,運行時系統換頁頻繁
?。?/p>
因此,在決定是用函數,還是用宏時得要小心。
C++中的內聯函數定義很簡單,只要在普通的函數前加一個關鍵字inline就可以了,除此之外和普通函數表面上沒有什么區別(包括函數的調用方式),因為這樣,所以在很多的C++初學者(甚至一些有C++編程經驗的人) 看來,內聯只是一個概念而已,其實這是對內聯函數沒有徹底的認識,下面我們就來談談內聯函數和普通 函數以及和宏的區別,相信讀完下面的部分,你對這三者一定有了很好的理解。
內聯函數和普通函數最大的區別在于內部的實現方面,而不是表面形式,我們知道普通函數在被調用時,系統首先要 跳躍到該函數的入口地址,執行函數體,執行完成后,再返回到函數調用的地方,函數始終只有一個拷貝; 而內聯函數則不需要進行一個尋址的過程,當執行到內聯函數時,此函數展開(很類似宏的使用),如果在 N處調用了此內聯函數,則此函數就會有N個代碼段的拷貝。
從內聯函數的調用來看,它因為少了一個尋址過程而提高了代碼的執行效率,但是這是以空間的代價來換取的。
聲明為內聯的函數,其代碼段不能太長,過長,一些編譯器則視為普通 函數(究竟函數體多長就超過了限制,這個好象沒有規定,這個也確實不好規定,個人覺得應該視函數體的邏輯而定)。
下面是內聯函數的聲明舉例:
inline void SetVal(int a){ m_b = a};
inline int GetVal(){ return m_b};
從上面的例子可以看出,內聯函數的聲明和實現通常都會在一個文件當中(一般放在.h中就可以了)。
下面我們再來說說內聯函數與宏的區別。很多的資料上,在談到內聯函數時就說,內聯函數和宏很類似,但是類似歸類似,畢竟我們不能把這兩者互換使用。
這兩者的相似之處在于執行時編譯器對其的處理,會將其代碼展開,執行完后繼續下面的處理。不同之處在于宏是簡單的文本替換,它不能返回值,也沒有一般函數參數的概念;而內聯函數則具備了普通函數的特征,如參數列表,返回值等。下面我們舉個例子說明:
1.#define COUNT(X)(X * X) // 一個計算乘積的宏
2.inline int count(int x){return x*x} //一個計算乘積的內聯函數
printf(COUNT(3)); // 結果為 COUNT(3) ( 3 * 3) = 9;
printf(count(3)); // 結果為 count(3){return 3*3 }=9;
上面的例子好象不足以說明兩者的區別,我們把上面的例子的調用改改,再看看結果
printf(COUNT(2+3)); //結果為COUNT(2+3)(2+3 * 2+3) = 11
printf(count(2+3)); //結果為count(2+3){return 5*5 ;} = 25;
如果宏要達到乘積為25的結果,應該這樣寫:
#define COUNT(X)((X)*(X))
對應到上面的例子就是 #define COUNT(2+3)((2+3)*(2+3))
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