C语言宏和函数的七大区别

青旅半醒 2024-04-03 13:10 73阅读 0赞

**目录**

1、代码长度

2、执行速度

3、操作符优先级

4、带有副作用的参数

5、参数类型

6、调试

7、递归

总结

--------------------

## 1、代码长度 ##

> \#define定义宏

每次使用时，宏代码在编译后都会直接被插入到程序中，因此除了非常小的宏之外，程序的长度会大幅度的增加。

> 函数

函数的代码只出现于一个地方，每次使用这个函数时，都调用函数地址处的同一份代码，不会像\#define定义宏那样大幅增加代码长度

## 2、执行速度 ##

> \#define定义宏

宏代码会在编译后完全插入到程序中，因此在程序运行的时候，没有过多的操作，直接运行，因此相较于函数会更快速

> 函数

因为函数存在复杂的调用，以及返回返回值的额外时间开销，因此相对于宏会更为慢一些

## 3、操作符优先级 ##

> \#define定义宏

宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里，除非加上括号，否则邻近操作符的优先级可能会产生不可预料的后果（因此建议宏在书写的时候多加一些括号）

> 函数

函数参数只在函数调用的时候求值一次，它的结果值传递给函数，因此表达式的求值结果更容易预测。

> 实例展示

#include<stdio.h>
    //宏定义MUL
    #define MUL(x,y) x*y
    
    //函数定义mul
    int mul(int x, int y)
    {
    	return (x * y);
    }
    
    int main()
    {
    	int x = 2;
    	int y = 3;
    	printf("%d\n", MUL(x + 5, y + 3));
    	printf("%d\n", mul(x + 5, y + 3));
    	return 0;
    }

#### 输出结果： ####

![7e89d35f8ba14441944d51685a4f19cb.png][]

#### 分析： ####

对于宏，其实质是在编译后替换原文代码，因此在编译后，MUL(x + 5, y + 3)会被直接被替换成x + 5 \* y + 3，而x + 5 \* y + 3的计算结果为20，但是函数不会出现类似问题，因此实参为x + 5 和 y + 3，他们的结果会赋给形参，即函数mul在运行的时候下= 7， y = 6，因此函数返回结果为42.而我们若将宏加上足够括号就可以避免这个问题，因此希望各位道友可以在使用宏的时候多多加括号

## 4、带有副作用的参数 ##

> \#define定义宏

参数可能被替换到宏体中的多个位置，因此带有副作用的参数求值可能会产生不可预料的结果。（在这里简单阐述一下何为带有副作用的参数，以便大家理解：对于x+1 和++x，x+1是不带副作用的，因为x+1的表达式的结果仅为x的值+1，而++x的表达式的结果不仅为x的值+1，而且x还自身+1，因此++x是带有副作用的参数，相似的还有getchar（），x++等等）

> 函数

函数的参数只在传参的时候求值一次，结果更容易控制，同时带有副作用的参数也不会影响多次。

> 实例展示

#include<stdio.h>
    
    //宏定义ADD
    #define ADD(x,y) ((x)+ (x) + (y))
    int main()
    {
    	int x = 2;
    	int y = 3;
    	ADD(x++, y++);
    	printf("x = %d  y = %d\n", x, y);
    	return 0;
    }

#### 输出结果： ####

![ad9f1fcf3133478da155bf183572785e.png][]

#### 分析： ####

代码经过编译后，ADD(x++, y++)会直接被替换成((x++) + (x++) + (y++))，因此运行程序后，x++运行了两次，因此x的值变为4，y++运行了一次，因此y的值变为4.

因此当宏参数在宏的定义中出现超过一次的时候，如果参数带有副作用，那么当我们使用这个宏的时候就有可能出现危险，导致不可预测的后果，而用函数则不会产生此类后果，因此在使用宏的时候要思考参数是否带有副作用！！

## 5、参数类型 ##

> \#define定义宏

宏的参数与类型无关，只要对参数的操作是合法的，它就可以使用于任何类型的参数类型，

> 函数

函数的参数是与类型有关的，如果参数的类型不同，就需要不同的函数，即使他们执行的任务是相同的。

> 参数类型方面的总结

正是因为 \#define定义宏可以使用于任何类型的的参数类型，因此使用起来更为方便，但正是因为没有类型检验，也使得使用起来较为危险，而函数在调用的时候会有参数类型检验，因此使用起来较为麻烦，但使用起来也较为安全，因此希望各位道友在两者之中合理选择。

## 6、调试 ##

> \#define定义宏

宏是不方便调试的，因为宏是会替换原文代码，而我们在调试的时候无法观察它替换之后的代码，因此调试起来较为麻烦

> 函数

函数是方便调试的，因为调试的时候我们可以跳入函数内部进行逐语句调试。

## 7、递归 ##

> \#define定义宏

宏因为其是替换原文代码，因此其不支持递归。

> 函数

函数是可以实现递归的，因此在需要递归来求解问题的时候只能用函数，不能用递归。

--------------------

## 总结 ##

宏和函数在不同使用场景上都各有优缺点，因此希望各位道友在使用的时候可以多想一想，选择使用最合适的，只有合适才是最重要的。

以上就是小编带领大家回顾宏和函数不同的7个方面，制作不易，希望大家可以一键三连。

谢谢！！

[7e89d35f8ba14441944d51685a4f19cb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/5d44240380464b49bd46b269e90c7821.png
[ad9f1fcf3133478da155bf183572785e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/03/f1b6a5cc8c4d4abf82a9bfd829d3f5a5.png