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2013-01-07 23:46:59

原文地址:宏和内联函数的区别 作者:asteriskchina

第一部分:宏
为什么要使用宏呢?
因为函数的调用必须要将程序执行的顺序转移到函数所存放在内存中的某个地址,将函数的程序内容执行完后,再返回到转去执行该函数前的地方。这种转移操作要求在转去执行前要保存现场并记忆执行的地址,转回后要恢复现场,并按原来保存地址继续执行。因此,函数调用要有一定的时间和空间方面的开销,于是将影响其效率。
而宏只是在预处理的地方把代码展开,不需要额外的空间和时间方面的开销,所以调用一个宏比调用一个函数更有效率。
但是宏也有很多的不尽人意的地方。
1、宏不能访问对象的私有成员。
2、宏的定义很容易产生二意性。
我们举个例子:
#define square(x) (x*x)
我们用一个数字去调用它,square(5),这样看上去没有什么错误,结果返回25,是正确的,但是如果我们用squre (5+5)去调用的话,我们期望的结果是100,而宏的调用结果是(5+5*5+5),结果是35,这显然不是我们要得到的结果。避免这些错误的方法,一是给宏的参数都加上括号。
#define square(x) ((x)*(x))

例子:strdup改写
#define ast_strdupa(s)                                                    \
(__extension__                                                    \
({                                                                \
const char *__old = (s);                                  \
size_t __len = strlen(__old) + 1;                         \
char *__new = __builtin_alloca(__len);                    \
memcpy (__new, __old, __len);                             \
__new;                                                    \
}))
#endif

说明:
_new; 是操作的最后一步,可以认为是这段代码执行的结果,相当于返回值。

__extension__的含义
GCC引入了很多标准C中的没有的扩展,如({和)},GCC提供了pednatic选项用于检测程序是否使用了GCC的扩展,当使用pedantic选项编译如下程序时

int main()
{
    int result = ({
     int i, sum = 0;
     for (i = 1; i <= 100; i++)
          sum+= i;
     sum;
    })
    printf("result=%d\n", result);
}


编译器发出警告:

$ cc -pedantic test.c
test.c: 在函数 ‘main’ 中:
test.c:9: 警告:ISO C 不允许在表达式中使用花括号组


编译器提醒程序员,这段C程序使用了不符合ISO C标准的语法,如果使用其他的编译器(非GCC)编译这段代码有能会出错。在所有使用GNU 扩展关键字的表达式之前加__extension__ 关键字后,使用pedantic选项编译时,编译器就不再发出警告信息:

int main()
{
    int result = __extension__({
    int i, sum = 0;
     for (i = 1; i <= 100; i++)
          sum+= i;
     sum;
    })
    printf("result=%d\n", result);
}
$ cc -pedantic test.c

第二部分:内联函数
从上面的阐述,可以看到宏有一些难以避免的问题,怎么解决呢?
内联函数是代码被插入到调用者代码处的函数。如同 #define 宏,内联函数通过避免被调用的开销来提高执行效率,尤其是它能够通过调用(“过程化集成”)被编译器优化。
内联函数和宏很类似,而区别在于,宏是由预处理器对宏进行替代,而内联函数是通过编译器控制来实现的。而且内联函数是真正的函数,只是在需要用到的时候,内联函数像宏一样的展开,所以取消了函数的参数压栈,减少了调用的开销。你可以象调用函数一样来调用内联函数,而不必担心会产生于处理宏的一些问题。
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