誡9改了很多，有錯請告知....

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09. 慎用macro(#define)

Macro是個像鐵鎚一樣好用又危險的工具：
用得好可以釘釘子，用不好可以把釘子打彎、敲到你手指或被抓去吃子彈。
因為macro 定義出的「偽函式」有以下缺點：

(1) debug會變得複雜。
(2) 無法遞迴呼叫。
(3) 無法用 & 加在 macro name 之前，取得函式位址。
(4) 沒有namespace。
(5) 可能會導致奇怪的side effect或其他無法預測的問題。

所以，使用macro前，請先確認以上的缺點是否會影響你的程式運行。

替代方案：enum(定義整數)，const T(定義常數)，inline function(定義函式)
C++的template(定義可用不同type參數的函式)，
或C++11開始的匿名函式(Lambda function)與constexpr T(編譯期常數)


以下就針對macro的缺點做說明：


(1) debug會變得複雜。

編譯器不能對macro本身做語法檢查，只能檢查預處理(preprocess)後的結果。


(2) 無法遞迴呼叫。

根據C standard 6.10.3.4，
如果某macro的定義裡裏面含有跟此macro名稱同樣的的字串，
該字串將不會被預處理。

所以：

#define pr(n) ((n==1)? 1 : pr(n-1))
cout<< pr(5) <<endl;

預處理過後會變成：

cout<< ((5==1)? 1 : pr(5 -1)) <<endl; // pr沒有定義，編譯會出錯


(3) 無法用 & 加在 macro name 之前，取得函式位址。

因為他不是函式，所以你也不可以把函式指標套用在macro上。


(4) 沒有namespace。

錯誤例子：

#define begin() x = 0

for (std::vector<int>::iterator it = myvector.begin();
it != myvector.end(); ++it) // begin是std的保留字
std::cout << ' ' << *it;

改善方法：macro名稱一律用大寫，如BEGIN()


(5) 可能會導致奇怪的side effect或其他無法預測的問題。

錯誤例子：

#include <stdio.h>
#define SQUARE(x) (x * x)
int main()
{
printf("%d\n", SQUARE(10-5)); // 預處理後變成SQUARE(10-5*10-5)
return 0;
}

正確例子：在 Macro 定義中, 務必為它的參數個別加上括號

#include <stdio.h>
#define SQUARE(x) ((x) * (x))
int main()
{
printf("%d\n", SQUARE(10-5));
return 0;
}

不過遇到以下有side effect的例子就算加了括號也沒用。

錯誤例子： （感謝 yaca 網友提供）
#define MACRO(x) (((x) * (x)) - ((x) * (x)))
int main()
{
int x = 3;
printf("%d\n", MACRO(++x)); // 有side effect
return 0;
}

備註：

C++11開始支援匿名函式(Lambda function)，可視情況使用。

補充資料：

- http://stackoverflow.com/questions/14041453/why-are-preprocessor-
macros-evil-and-what-are-the-alternatives

- http://stackoverflow.com/questions/12447557/can-we-have-recursive-macros

- C11 Standard 6.10.3.4

- http://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda

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