C++ #定义SQR（x）x*x。意外的回答

为什么这个宏的输出是144而不是121

#include<iostream>
#define SQR(x) x*x

int main()
{
    int p=10;
    std::cout<<SQR(++p);
}

#包括
#定义SQR（x）x*x
int main（）
{
int p=10；
std:：cout因为您使用的是未定义的行为。当宏展开时，您的代码变成：

std::cout<<++p*++p;

std:：cout这是预处理器宏的一个陷阱。问题是表达式
++p
被使用了两次，因为预处理器只是将宏“call”替换为几乎一字不差的主体

因此，编译器在宏扩展后看到的是

std::cout<<++p*++p;

这有两件事：第一件事是表达式
++p
将只计算一次。另一件事是，现在除了
int
值之外，您不能向函数传递任何值。使用预处理器宏，您可以像
SQR（“A”）一样“调用”它
，而当您（有时）从编译器中得到加密错误时，预处理器不会在意

此外，被标记为
inline
，编译器可能会完全跳过实际的函数调用，并将（正确的）
x*x
直接放在调用的位置，从而使其与宏扩展一样“优化”。
因为SQR（++p）扩展到++p*++p，它在C/C++中具有未定义的行为。在本例中，它在计算乘法之前将p增加了两次。但您不能依赖于此。使用不同的C/C++编译器可能是121（甚至42）。
使用此宏进行平方运算的方法有两个问题：

首先，对于参数
++p
，增量操作执行两次。这当然不是故意的。（作为一般经验法则，只是不要在“一行”中做几件事。将它们分成更多的语句。）。它甚至不会在两次递增时停止：这些递增的顺序没有定义，因此此操作的结果没有保证

第二，即使你没有<代码> ++P<代码>作为参数，你的宏仍然有一个bug！考虑输入<代码> 1 + 1 < /代码>。预期输出是“代码> 4”/代码>。<代码> 1 + 1 < /代码>没有副作用，所以它应该是好的，不是吗？因为<代码> SQR（1 +1）
转换为
1+1*1+1
，其计算结果为
3

要至少部分修复此宏，请使用括号：

#define SQR(x) (x) * (x)

总之，您应该简单地用函数替换它（以添加类型安全性！）

你可以考虑把它做成一个模板

template <typename Type>
Type sqr(Type x)
{
   return x * x; // will only work on types for which there is the * operator.
}

如果你想学习C++，为什么不使用内联函数呢？你可以看到，宏会导致评估问题……Bjarne Stroustrups。它解释了使用宏的错误，并给出了你遇到的同样的例子。更重要的是，它在C++中有未定义的行为（关于这个问题）。还有。@Angew:当然可以。谢谢。我已经在我的文本中将C改为C/C++了。你可以将
'A'
或任何其他数值传递给这个函数（假设你想要的参数类型是
int
）；更糟糕的是，如果你传递了一个浮点值，它会悄悄地给出一个意外的结果。模板可能更合适，尤其是作为宏的替代品。@MikeSeymour当然你是对的，但我认为模板目前可能有点过头了。你对此有参考吗？这是如何/为什么未定义的？Thanks。
inline int sqr(const int x)
{
    return x * x;
}

#define SQR(x) (x) * (x)

int sqr(int x)
{
    return x * x;
}

template <typename Type>
Type sqr(Type x)
{
   return x * x; // will only work on types for which there is the * operator.
}

constexpr int sqr(int x)
{
    return x * x;
}