C语言中宏定义和函数的取舍

要写好C语言，漂亮的宏定义是非常重要的。宏定义可以帮助我们防止出错，提高代码的可移植性和可读性等。
在软件开发过程中，经常有一些常用或者通用的功能或者代码段，这些功能既可以写成函数，也可以封装成为宏定义。那么究竟是用函数好，还是宏定义好？这就要求我们对二者进行合理的取舍。

我们来看一个例子，比较两个数或者表达式大小，首先我们把它写成宏定义：

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

其次，把它用函数来实现：

int max( int a, int b)
        {
        return (a > b a : b)
        }

很显然，我们不会选择用函数来完成这个任务，原因有两个：首先，函数调用会带来额外的开销，它需要开辟一片栈空间，记录返回地址，将形参压栈，从函数返回还要释放堆栈。这种开销不仅会降低代码效率，而且代码量也会大大增加，而使用宏定义则在代码规模和速度方面都比函数更胜一筹；其次，函数的参数必须被声明为一种特定的类型，所以它只能在类型合适的表达式上使用，我们如果要比较两个浮点型的大小，就不得不再写一个专门针对浮点型的比较函数。反之，上面的那个宏定义可以用于整形、长整形、单浮点型、双浮点型以及其他任何可以用“>”操作符比较值大小的类型，也就是说，宏是与类型无关的。

和使用函数相比，使用宏的不利之处在于每次使用宏时，一份宏定义代码的拷贝都会插入到程序中。除非宏非常短，否则使用宏会大幅度增加程序的长度。
还有一些任务根本无法用函数实现，但是用宏定义却很好实现。比如参数类型没法作为参数传递给函数，但是可以把参数类型传递给带参的宏。

看下面的例子：

#define MALLOC（n, type） \
                                （ (type *) malloc（（n）* sizeof（type）））

利用这个宏，我们就可以为任何类型分配一段我们指定的空间大小，并返回指向这段空间的指针。我们可以观察一下这个宏确切的工作过程：

int *ptr;
        ptr = MALLOC ( 5, int );

将这宏展开以后的结果：

ptr = (int *) malloc ( (5) * sizeof(int) );

这个例子是宏定义的经典应用之一，完成了函数不能完成的功能，但是宏定义也不能滥用，通常，如果相同的代码需要出现在程序的几个地方，更好的方法是把它实现为一个函数。

下面总结和宏和函数的不同之处，以供大家写代码时使用，这段总结摘自《C和指针》一书。

属性	#define宏	函数
代码长度	每次使用时，宏代码都被插入到程序中。除了非常小的宏之外，程序的长度将大幅度增长	函数代码只出现于一个地方：每次使用这个函数时，都调用那个地方的同一份代码
执行速度	更快	存在函数调用、返回的额外开销
操作符优先级	宏参数的求值是在所有周围表达式的上下文环境里，除非它们加上括号，否则邻近操作符的优先级可能产生不可预料的结果。	函数参数只在函数调用时求值一次，它的结果值传递给函数。表达式的求值结果更容易预测。
参数求值	参数用于宏定义时，每次都将重新求值，由于多次求值，具有副作用的参数可能会产生不可预测的结果。	参数在函数调用前只求值一次，在函数中多次使用参数并不会导致多次求值过程，参数的副作用并不会造成任何特殊问题。
参数类型	宏与类型无关，只要参数的操作是合法的，它可以用于任何参数类型。	函数的参数是与类型有关系的，如果参数的类型不同，就需要使用不同的函数，即使它们执行的任务是相同的。