3.10.4 Дублирование побочных эффектов

Многие программы на C определяют макрос min, для «минимума», 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 раскрывается следующим образом:

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

где x + y было заменено на X и foo (z) на Y.

Функция foo используется только один раз в операторе, как он выглядит в программе, но выражение foo (z) было дважды заменено в раскрытии макроса. В результате, foo может быть вызвано дважды при выполнении оператора. Если оно имеет побочные эффекты или его вычисление занимает много времени, результаты могут не соответствовать вашим намерениям. 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 предоставляет 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_; })

Запись ‘({ … })’ 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 символы нижнего подчеркивания после своих имён, чтобы уменьшить риск конфликта с идентификатором более широкого масштаба (полностью избежать этого невозможно). Теперь каждый аргумент вычисляется ровно один раз.

Если вы не хотите использовать расширения GNU C, единственным решением является осторожность 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).

Далее: Самоссылочные макросы, Предыдущее: Поглощение точки с запятой, Наверх: Ловушки макросов [Оглавление][Индекс]