3.10.4 Дублирование побочных эффектов ¶

Многие программы на C определяют макрос min, для «минимального значения», вот так:

#define min(X, Y)  ((X) < (Y) ? (X) : (Y))

Когда вы используете этот макрос с аргументом, содержащим побочный эффект, как показано здесь,

next = min (x + y, foo (z));

он расширяется следующим образом:

next = ((x + y) < (foo (z)) ? (x + y) : (foo (z)));

где x + y было подставлено вместо X, а foo (z) вместо Y.

Функция foo используется только один раз в операторе, как он отображается в программе, но выражение foo (z) было подставлено дважды в расширение макроса. В результате foo может быть вызвана дважды при выполнении оператора. Если она имеет побочные эффекты или её вычисление занимает много времени, результаты могут быть не такими, как ожидалось. Мы говорим, что min является небезопасным макросом.

Лучшее решение этой проблемы — определить min таким образом, чтобы вычислять значение foo (z) только один раз. Язык C не предлагает стандартного способа сделать это, но это можно сделать с помощью расширений GNU следующим образом:

#define min(X, Y)                \
({ typeof (X) x_ = (X);          \
   typeof (Y) y_ = (Y);          \
   (x_ < y_) ? x_ : y_; })

Обозначение ‘({ … })’ создаёт составной оператор, который действует как выражение. Его значение — значение его последнего оператора. Это позволяет нам определять локальные переменные и присваивать каждому аргументу одну. Локальные переменные имеют знак подчеркивания после своих имён, чтобы уменьшить риск конфликта с идентификатором более широкого объёма (полностью избежать этого невозможно). Теперь каждый аргумент оценивается ровно один раз.

Если вы не хотите использовать расширения GNU C, единственным решением является быть внимательным при использовании макроса min. Например, вы можете вычислить значение foo (z), сохранить его в переменной и использовать эту переменную в min:

#define min(X, Y)  ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
…
{
  int tem = foo (z);
  next = min (x + y, tem);
}

(где мы предполагаем, что foo возвращает тип int).