C++中错用宏定义造成的二义性

在写代码的时候经常会用到宏(#define)命令，最近我遇到了这两个错用宏的地方，写出来分析一下。

忘记了宏的参数只是进行简单的替换

代码如下

#include <iostream>
using namespace std;
//其实宏这么写是不对的，后面说
#define MAX(a,b) a>=b?a:b
int main(void){
    int a,b;
    cin>>a>>b;
    cout<<MAX(a,b)<<endl;
    return 0;
}

上面的代码实现的是一个简单的判断两数中大值的程序，现在这里没有问题。
但是，当MAX的参数带有副作用的时候就会出现问题了：

1	cout<<MAX(a--,b)<<endl;

当MAX的参数为MAX(a–,b)时，如果读入的数据为a>b，那么就出现错误了：

运行之后，虽然得出MAX值为11，但是，执行完毕cout<<MAX(a--,b)<<endl;之后，a的值就变成了10

因为define只是简单的宏替换，所以，当MAX的参数具有副作用的时候就会变成这样：

#define MAX(a,b) a>=b?a:b
//假如参数a具有副作用，那么cout<<MAX(a--,b)<<endl;就等价为：
if(a-->b){
	cout<<a--<<endl
}else{
	cout<<b<<endl;
}

意味着如果读入的数据是a>b，那么a--将执行两次。

将MAX宏改写成等价的if语句后，运行结果如下：

与执行MAX宏的结果一样。

宏没有加括号造成的二义性

前面代码里写到#define MAX(a,b) a>=b?a:b这么写是不对的，原因如下。
在这里如果调用的语句中还有其他的表达式，也会造成二义性！考虑下面的代码：

#include <iostream>
 using namespace std;
#define MAX(a,b) a>b?a:b
int main(void){
    int a,b;
    cin>>a>>b;
    int max=MAX(a,b)*2;
    cout<<max<<endl;
    return 0;
}

此处int max=MAX(a,b)*2;我们预期的是将a和b中的大值乘以2再赋值给变量max。
但是正如前面所说的宏只是简单的替换，所以以上代码的实际含义是:

1
2
3

#define MAX(a,b) a>=b?a:b
//那么int max=MAX(a,b)*2;就等价为：
int max=a>=b?a:b*2;

运行结果如下：

当a>=b时，*2不会被执行，因为编译器把b*2当做了三目运算符的一个表达式。

所以，宏命令最安全也是最正确的写法是:

宏命令一定要加括号，保证宏命令作为独立的表达式。
宏命令的参数也一定要加括号，保证每个参数的正确使用（保证副作用不会影响其他的参数）。

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

注意：千万要记得宏只是简单粗暴的替换，有可能会产生二义性！