嵌入式c语言开发之宏定义求两个数的最大值的使用技巧

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一、回去等通知的写法

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1、#define MAX(x,y) x > y ? x : y

漏洞解析：

#define MAX(x,y) x > y ? x : y
int main(void)
{
    
		  printf("max=%d",MAX(1,2));
		  printf("max=%d",MAX(1!=1,1!=2));
		  return 0;
}

测试第2行语句

printf("max=%d",1!=1>1!=2?1!=1:1!=2)

当宏的参数是一个表达式，发现实际运行结果为max=0，跟我们预期结果 max=1 不一样。因为比较运算符 > 的优先级为6，大于 !=（优先级为7），所以展开的表达式，运算顺序发生了改变，结果就跟我们的预期不一样了。

二、多聊10分钟的写法

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2.1、#define MAX(x,y) (x) > (y) ? (x) : (y)

漏洞解析：

#define MAX(x,y) (x) > (y) ? (x) : (y)
int main(void)
{
    
		printf("max=%d",3 + MAX(1,2));
		return 0;
}

在程序中，我们打印表达式 3 + MAX(1, 2) 的值，预期结果应该是5，但实际运行结果却是1。我们展开后，发现同样有问题：

3 + (1) > (2) ? (1) : (2);

因为运算符 + 的优先级大于比较运算符 >，所以这个表达式就变为4>2?1:2，最后结果为1也就见怪不怪了。

三、面试下一轮的写法

继续修改这个宏：

3.1、#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))

使用小括号将宏定义包起来，这样就避免了当一个表达式同时含有宏定义和其它高优先级运算符时，破坏整个表达式的运算顺序。如果你能写到这一步，说明你比前面那个面试合格的同学强，前面那个同学已经回去等消息了，我们接着面试下一轮。

四、给offer的写法

4.1、

#define MAX(x,y)({ \

int _x = x; \

int _y = y; \

_x > _y ? _x : _y;\

})

上面#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))，虽然解决了运算符优先级带来的问题，但是仍存在一定的漏洞。比如，我们使用下面的测试程序来测试我们定义的宏：

#define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y))
int main(void)
{
    
		int i = 2;
		int j = 6;
		printf("max=%d",MAX(i++,j++));
		return 0;
}

在程序中，我们定义两个变量 i 和 j，然后比较两个变量的大小，并作自增运算。实际运行结果发现 max = 7，而不是预期结果 max = 6。这是因为变量 i 和 j 在宏展开后，做了两次自增运算，导致打印出 i 的值为7。遇到这种情况，那该怎么办呢？ 这时候，语句表达式就该上场了。我们可以使用语句表达式来定义这个宏，在语句表达式中定义两个临时变量，分别来暂储 i 和 j 的值，然后进行比较，这样就避免了两次自增、自减问题。

#define MAX(x,y)({
       \ int _x = x; \ int _y = y; \ _x > _y ? _x : _y; \ })
int main(void)
{
    
       int i = 2;
       int j = 6;
       printf("max=%d",MAX(i++,j++));
       return 0;
}

在语句表达式中，我们定义了2个局部变量 _x 、 _y 来存储宏参数 x 和 y 的值，然后使用 _x 和 _y 来比较大小，这样就避免了 i 和 j 带来的2次自增运算问题。

五、能谈待遇的写法

5.1

#define MAX(type,x,y)({ \

type _x = x; \

type _y = y; \

_x > _y ? _x : _y; \

})

在上面4.1这个宏中，我们定义的两个临时变量数据类型是 int 型，只能比较两个整型的数据。那对于其它类型的数据，就需要重新再定义一个宏了，这样太麻烦了！我们可以基于上面的宏继续修改，让它可以支持任意类型的数据比较大小：

#define MAX(type,x,y)({
       \ type _x = x; \ type _y = y; \ _x > _y ? _x : _y; \ })
int main(void)
{
    
		int i = 2;
		int j = 6;
		printf("max=%d\n",MAX(int,i++,j++));
		printf("max=%f\n",MAX(float,3.14,3.15));
		return 0;
}

在这个5.1 宏中，我们添加一个参数：type，用来指定临时变量 _x 和 _y 的类型。这样，我们在比较两个数的大小时，只要将2个数据的类型作为参数传给宏，就可以比较任意类型的数据了。如果你能在面试中，写出这样的宏，面试官肯定会非常高兴，他一般会跟你说：稍等，待会 HR 会跟你谈待遇问题。

六、给高薪的写法

6.1、

#define max(x, y) ({ \

typeof(x) _x = (x); \

typeof(y) _y = (y); \

(void) (&_x == &_y);\

_x > _y ? _x : _y; })

上面5.1 的宏定义中，我们增加了一个type类型参数，来兼容不同的数据类型，此时此刻，为了薪水，我们应该把这个也省去。如何做到？使用typeof就可以了，typeof是GNU C新增的一个关键字，用来获取数据类型，我们不用传参进去，让typeof直接获取！

#define max(x, y) ({
       \ typeof(x) _x = (x); \ typeof(y) _y = (y); \ (void) (&_x == &_y);\ _x > _y ? _x : _y; })

在这个宏定义中，使用了 typeof 关键字用来获取宏的两个参数类型。干货在(void) (&x == &y);这句话，简直是天才般的设计！

1、主要是用来检测宏的两个参数 x 和 y 的数据类型是否相同。如果不相同，编译
器会给一个警告信息，提醒程序开发人员。
2、当两个值比较，比较的结果没有用到，有些编译器可能会给出一个warning，加个(void)后，就可以消除这个警告！

此刻，面试官看到你的这个宏，估计会倒吸一口气，这家伙比我还牛逼！

六、在 Linux 内核中的写法

/kernel/include/linux/kernel.h

/* * min()/max()/clamp() macros that also do * strict type-checking.. See the * "unnecessary" pointer comparison. */
#define min(x, y) ({
       \ typeof(x) _min1 = (x); \ typeof(y) _min2 = (y); \ (void) (&_min1 == &_min2); \ _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

#define max(x, y) ({
       \ typeof(x) _max1 = (x); \ typeof(y) _max2 = (y); \ (void) (&_max1 == &_max2); \ _max1 > _max2 ? _max1 : _max2; })

#define min3(x, y, z) min((typeof(x))min(x, y), z)
#define max3(x, y, z) max((typeof(x))max(x, y), z)

看完这个宏的实现，不得不感叹内核的博大精深！每一个细节，每一个不经意的语句，细细品来，都能学到很多知识，让你的 C 语言功底更加深厚。

总结

本文章来自《嵌入式C语言自我修养》的总结分享！