一、宏和函數(shù)的對比

1.宏的優(yōu)點

• 宏通常被應用于執(zhí)行簡單的運算。
• 比如在兩個數(shù)中找出較大的一個。

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

那為什么不用函數(shù)來完成這個任務？

原因有兩點：

用于調用函數(shù)和從函數(shù)返回的代碼可能比實際執(zhí)行這個小型計算工作所需要的時間更多。

所以宏比函數(shù)在程序的規(guī)模和速度方面更勝一籌。

舉例：

用宏實現(xiàn)兩個數(shù)中找出較大值。

#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = MAX(a, b); // 宏
	return 0;
}

轉到反匯編，查看匯編代碼。

?? ?int c = MAX(a, b); // 宏
00791783 ?mov ? ? ? ? eax,dword ptr [a] ?
00791786 ?cmp ? ? ? ? eax,dword ptr [b] ?
00791789 ?jle ? ? ? ? __$EncStackInitStart+3Ah (0791796h) ?
0079178B ?mov ? ? ? ? ecx,dword ptr [a] ?
0079178E ?mov ? ? ? ? dword ptr [ebp-0E8h],ecx ?
00791794 ?jmp ? ? ? ? __$EncStackInitStart+43h (079179Fh) ?
00791796 ?mov ? ? ? ? edx,dword ptr [b] ?
00791799 ?mov ? ? ? ? dword ptr [ebp-0E8h],edx ?
0079179F ?mov ? ? ? ? eax,dword ptr [ebp-0E8h] ?
007917A5 ?mov ? ? ? ? dword ptr [c],eax

用函數(shù)實現(xiàn)兩個數(shù)中找出較大值。

int Max(int x, int y)
{
	return ((x) > (y) ? (x) : (y));
}
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = Max(a, b); // 函數(shù)
	return 0;
}

調用函數(shù)的匯編代碼。

?? ?int c = Max(a, b); // 函數(shù)
002C1793 ?mov ? ? ? ? eax,dword ptr [b] ?
002C1796 ?push ? ? ? ?eax ?
002C1797 ?mov ? ? ? ? ecx,dword ptr [a] ?
002C179A ?push ? ? ? ?ecx ?
002C179B ?call ? ? ? ?_Max (02C139Dh) ?// 調用Max函數(shù)
002C17A0 ?add ? ? ? ? esp,8 ?
002C17A3 ?mov ? ? ? ? dword ptr [c],eax ?

計算的匯編代碼。

int Max(int x, int y)
{
002C1DF0 ?push ? ? ? ?ebp ?
002C1DF1 ?mov ? ? ? ? ebp,esp ?
002C1DF3 ?sub ? ? ? ? esp,0C4h ?
002C1DF9 ?push ? ? ? ?ebx ?
002C1DFA ?push ? ? ? ?esi ?
002C1DFB ?push ? ? ? ?edi ?
002C1DFC ?lea ? ? ? ? edi,[ebp-4] ?
002C1DFF ?mov ? ? ? ? ecx,1 ?
002C1E04 ?mov ? ? ? ? eax,0CCCCCCCCh ?
002C1E09 ?rep stos ? ?dword ptr es:[edi] ?
002C1E0B ?mov ? ? ? ? ecx,offset _66EADA86_詳解預處理\test@c (02CC000h) ?
002C1E10 ?call ? ? ? ?@__CheckForDebuggerJustMyCode@4 (02C1307h) ?
// 下面這些才是計算的代碼，上面這些代碼可以說還是在為調用函數(shù)做準備
// 并且可以看出下面的匯編代碼和宏那里的匯編代碼是一樣的
?? ?return ((x) > (y) ? (x) : (y));
002C1E15 ?mov ? ? ? ? eax,dword ptr [x] ?
002C1E18 ?cmp ? ? ? ? eax,dword ptr [y] ?
002C1E1B ?jle ? ? ? ? __$EncStackInitStart+2Ch (02C1E28h) ?
002C1E1D ?mov ? ? ? ? ecx,dword ptr [x] ?
002C1E20 ?mov ? ? ? ? dword ptr [ebp-0C4h],ecx ?
002C1E26 ?jmp ? ? ? ? __$EncStackInitStart+35h (02C1E31h) ?
002C1E28 ?mov ? ? ? ? edx,dword ptr [y] ?
002C1E2B ?mov ? ? ? ? dword ptr [ebp-0C4h],edx ?
002C1E31 ?mov ? ? ? ? eax,dword ptr [ebp-0C4h] ?
}

函數(shù)返回的匯編代碼。

002C1E37 ?pop ? ? ? ? edi ?
002C1E38 ?pop ? ? ? ? esi ?
002C1E39 ?pop ? ? ? ? ebx ?
002C1E3A ?add ? ? ? ? esp,0C4h ?
002C1E40 ?cmp ? ? ? ? ebp,esp ?
002C1E42 ?call ? ? ? ?__RTC_CheckEsp (02C1230h) ?
002C1E47 ?mov ? ? ? ? esp,ebp ?
002C1E49 ?pop ? ? ? ? ebp ?
002C1E4A ?ret

總結：

如果用函數(shù)的話，會經(jīng)過以下幾個步驟：

• 函數(shù)調用。
• 計算。
• 函數(shù)返回。

根據(jù)上面的匯編代碼可以看出，函數(shù)調用和函數(shù)返回所用的匯編指令遠多于計算所用的匯編指令，這就導致函數(shù)調用和返回所用的時間遠多于計算所用的時間。而宏本質是替換，不用進行函數(shù)調用和返回，所以這就是宏在實現(xiàn)小型計算工作時比函數(shù)快的原因。

• 更為重要的是函數(shù)的參數(shù)必須聲明為特定的類型。

所以函數(shù)只能在類型合適的表達式上使用。

而宏是類型無關的，宏可以適用于整形、長整型、浮點型等，可以用于 “>” 來比較的類型。

舉例：

下面為宏和函數(shù)實現(xiàn)的兩個數(shù)中找出較大值。

// 宏
#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
// 函數(shù)
int Max(int x, int y)
{
	return ((x) > (y) ? (x) : (y));
}

可以看出，該函數(shù)只能對兩個int類型的數(shù)進行比較，而宏卻可以對兩個任意類型的數(shù)進行比較，這就使宏用起來更加的靈活。

2.宏的缺點

1. 每次使用宏的時候，一份宏定義的代碼將插入到程序中。除非宏比較短，否則可能大幅度增加程序的長度。
2. 宏是沒法調試的。
3. 宏由于類型無關，也就不夠嚴謹。
4. 宏可能會帶來運算符優(yōu)先級的問題，導致程容易出現(xiàn)錯。

3.宏的獨特性

宏有時候可以做函數(shù)做不到的事情。

比如：宏的參數(shù)可以出現(xiàn)類型，但是函數(shù)做不到。

#define MALLOC(num, type) (type*)malloc(num * sizeof(type))
int main()
{
	// 使用
	int* p1 = MALLOC(10, int); // 替換后為 int* p1 = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	char* p2 = MALLOC(5, int); // 替換后為 int* p2 = (char*)malloc(5 * sizeof(char));
	return 0;
}

4.總結并整理宏和函數(shù)的區(qū)別

5.有沒有宏和函數(shù)的結合體

答案是當然有。

在C99和C++里面都有一個東西叫做內聯(lián)函數(shù)（inline）

內聯(lián)函數(shù)既有函數(shù)的優(yōu)點又有宏的優(yōu)點：

• 宏的優(yōu)點：內聯(lián)函數(shù)沒有函數(shù)的調用和返回。
• 函數(shù)的優(yōu)點： 內聯(lián)函數(shù)本身是個函數(shù)，它沒有參數(shù)優(yōu)先級、副作用等宏的缺點。

提示：由于本篇文章主要是講宏和函數(shù)的區(qū)別，內聯(lián)函數(shù)就不多講，這里只做了解，后面我會單獨寫一篇文章來講解內聯(lián)函數(shù)的。

二、宏和函數(shù)的命名約定

一般來講函數(shù)的宏的使用語法很相似。所以語言本身沒法幫我們區(qū)分二者。

那么我們平時就應該有一個良好的書寫習慣：

把宏名全部大寫

函數(shù)名不要全部大寫

這里可以參考《高質量C/C++編程指南》這本書，有興趣的小伙伴可以去看看。