预处理器陷阱

预处理器的文本替换机制虽然强大，但也隐藏了许多陷阱。副作用多次求值、优先级问题、分号问题是最常见的三类错误。理解这些陷阱，可以写出更安全的宏。

副作用多次求值

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

int x = 5;
int m = MAX(x++, 3);
/* 展开：((x++) > (3) ? (x++) : (3)) */
/* x 自增了两次！ */

解决方案：用 inline 函数

static inline int max_int(int a, int b)
{
    return (a) > (b) ? (a) : (b);
}

int m = max_int(x++, 3);        /* x 只自增一次 */

优先级问题

#define SQUARE(x) (x * x)

int s = SQUARE(3 + 4);          /* 3 + 4 * 3 + 4 = 19 */

/* 正确 */
#define SQUARE(x) ((x) * (x))

#define ADD(a, b) (a) + (b)

int r = ADD(1, 2) * 3;          /* (1) + (2) * 3 = 7 */

/* 正确 */
#define ADD(a, b) ((a) + (b))

分号问题

#define PRINT(x) printf("%d\n", (x));

if (condition)
    PRINT(42);                  /* printf(...); */
else                            /* else 没有匹配的 if */
    /* ... */

/* 正确 */
#define PRINT(x) do { \
    printf("%d\n", (x)); \
} while(0)

递归展开

#define FOO FOO

FOO                             /* 不递归展开，保持 FOO */

#define A B
#define B A

A                               /* 展开为 B，不再继续 */

常见错误

宏中定义变量：

#define SWAP(a, b) { \
    int temp = (a); \
    (a) = (b); \
    (b) = temp; \
}

/* 如果 a 或 b 是 float，temp 是 int → 截断 */

/* 正确：用 typeof（GCC 扩展）或传类型参数 */
#define SWAP(type, a, b) { \
    type temp = (a); \
    (a) = (b); \
    (b) = temp; \
}

最佳实践

宏参数和整体用括号包围
避免在宏参数中使用自增/自减
多语句宏用 do { ... } while(0)
复杂逻辑用 inline 函数替代
用编译器警告检测宏问题