C++ 宏乘法发生了什么答案

【问题标题】：What's going on with C++ macro multiplicationC++ 宏乘法发生了什么
【发布时间】：2012-01-20 11:50:52
【问题描述】：

#define MAX 265

std::cout << 0 * MAX << std::endl; //to my surprise, the output is 9 rather than 0

这个 C++ 宏乘法有什么问题？

编辑：

以下是完整版。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>

#define NAME_BYTES 256
#define VERSION_BYTES 256
#define SIZE_BYTES 32
#define USED_LOCK_COUNT_BYTES 32
#define LOCK_NAME_BYTES 256
#define LOCK_TYPE_BYTES 1
#define PID_BYTES 4
#define TID_BYTES 4
#define LOCK_BYTES LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES 
#define HEADER_BYTES NAME_BYTES + VERSION_BYTES + SIZE_BYTES + USED_LOCK_COUNT_BYTES

int main() {
  std::cout << "LOCK_BYTES: " << LOCK_BYTES << std::endl;
  std::cout << "HEADER_BYTES: " << HEADER_BYTES << std::endl;
  std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * LOCK_BYTES << std::endl;
}

这是我刚刚得到的结果和编译器信息。

yifeng@yifeng-Precision-WorkStation-T3400:~/Shared-Memory-Solution/examples/IMPL$ g++ -v 使用内置规范。 COLLECT_GCC=g++ COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.6.1/lto-wrapper 目标：x86_64-linux-gnu 配置：../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-4.6/README.Bugs --enable-languages=c,c++, fortran,objc,obj-c++,go --prefix=/usr --program-suffix=-4.6 --enable-shared --enable-linker-build-id --with-system-zlib --libexecdir=/usr /lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --with-gxx-include-dir=/usr/include/c++/4.6 --libdir=/usr/lib --enable-nls --with -sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --enable-plugin --enable-objc-gc --disable-werror --with-arch- 32=i686 --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu 线程模型：posix gcc版本4.6.1 (Ubuntu/Linaro 4.6.1-9ubuntu3)

yifeng@yifeng-Precision-WorkStation-T3400:~/Shared-Memory-Solution/examples/IMPL$ ./a.out LOCK_BYTES: 265 HEADER_BYTES: 576 LOCK_BYTES * 0: 9

编辑：非常感谢你们！！我很高兴我决定发布这个，尽管我得到了很多反对票。学习 MACRO 是多么重要的一课！

【问题讨论】：

标签： c++ macros multiplication

【解决方案1】：

您应该始终在宏定义周围加上括号：

#define LOCK_BYTES (LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES)

否则，代码扩展为：

cout << 0 * LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES

输出LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES的值。

最好不要使用宏，除非你真的必须这样做。这些更好地表示为常量变量。

【讨论】：

非常非常非常感谢。我在这上面浪费了很多时间！
@TerryLiYifeng：是的，调试宏可能需要很多时间。你最好避免使用它们，除非在极少数情况下常量、函数和模板都不能满足你的需求。

【解决方案2】：

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * LOCK_BYTES << std::endl;

扩展到

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES << std::endl;

又扩展为

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * 256 + 1 + 4 + 4 << std::endl;

并为优先规则添加括号：

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << ((((0 * 256) + 1) + 4) + 4) << std::endl;

计算结果为

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 9 << std::endl;

将您的代码更改为

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * (LOCK_BYTES) << std::endl;

或者更好的是，使用const unsigned int 值：

const unsigned int NAME_BYTES = 256;
const unsigned int VERSION_BYTES = 256;
const unsigned int SIZE_BYTES = 32;
const unsigned int USED_LOCK_COUNT_BYTES = 32;
const unsigned int LOCK_NAME_BYTES = 256;
const unsigned int LOCK_TYPE_BYTES = 1;
const unsigned int PID_BYTES = 4;
const unsigned int TID_BYTES = 256;
const unsigned int LOCK_BYTES = LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES;
const unsigned int HEADER_BYTES = NAME_BYTES + VERSION_BYTES + SIZE_BYTES + USED_LOCK_COUNT_BYTES;

嘘！突然之间，你不再有奇怪的问题了。

【讨论】：

+1 用于const 讨论。我还想为所有大写名称奖励 -1。但是我累了，一票就够了...干杯，请不要使用它们全部大写的名称，因为它就像 SHOUTING 并且它也与宏名称的约定相冲突，
@Alf：在我的约定中，ALL UPPERCASE NAMES 代表我的代码中的整个程序常量，无论它们是否是宏。 :)
这是 Java 约定，它在 C++ 中效果不佳。 Java 从 C 中得到它，而 Java 人却不理解它。在 C++ 中使用那个非常不合适的约定当然是你的选择，但只要你这样做，并且忽略例如FAQ lite, Bjarne's FAQ, my advice here 等等，你知道或者至少不得不怀疑有一些非常基本的东西你没能理解。干杯，
@Alf：我从未用 Java 编写过代码！从一开始到现在，我总是用 C++ 编写代码。而现在，我无法理解的“非常非常基本的东西”是什么？
@Alf：C++ 常见问题解答是否建议这样做？

【解决方案3】：

我认为你计算错了一点。宏不像变量，它们的值在被预处理器编译之前被插入。因此，编译器将看到的是：

 0* LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES

这是：

 0 * 256 + 1 + 4 + 4

根据Order of Operations（C++ 的运算符优先级所依据的），乘法首先发生，因此它将等于 9 而不是 0。

PS 如果您不是为嵌入式系统或 Gameboy Color 等过时的控制台开发（请注意我的 gravatar），我强烈建议您使用 const 关键字而不是 #defines 来处理这类事情。

【讨论】：

这不是答案，而是评论。
我要回答的不是问题。
这并不能证明发布不回答的理由。
@DeadMG：有趣的是，另一个“为我工作”的答案得到了支持。这个答案更好：可能是提问者确实误读了控制台字体中的 0。
@UncleBens：不是来自我。它可能只收到了这些选票，因为它更早。同样是错误的。它们都不是“答案”，它们毫无价值。

【解决方案4】：

问题在于您使用宏。你的

#define LOCK_BYTES LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES

没有按照你的想法做。它的作用是以文本方式将每次出现的LOCK_BYTES 替换为LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES。所以

0 * LOCK_BYTES

扩展到

0 * LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES

这是 C++。 尽可能避免使用宏。我们为此提供了const。

这对我来说很好用：

#include <iostream>

const int name_bytes = 256;
const int version_bytes = 256;
const int size_bytes = 32;
const int used_lock_count_bytes = 32;
const int lock_name_bytes = 256;
const int lock_type_bytes = 1;
const int pid_bytes = 4;
const int tid_bytes = 4;
const int lock_bytes = lock_name_bytes + lock_type_bytes + pid_bytes + tid_bytes;
const int header_bytes = name_bytes + version_bytes + size_bytes + used_lock_count_bytes;

int main() {
  std::cout << "lock_bytes: " << lock_bytes << std::endl;
  std::cout << "header_bytes: " << header_bytes << std::endl;
  std::cout << "lock_bytes * 0: " << 0 * lock_bytes << std::endl;
}

你有 a good C++ book 可以学习吗？你应该。

【讨论】：

【解决方案5】：

std::cout << "LOCK_BYTES * 0: " << 0 * LOCK_BYTES << std::endl;

扩展到

std::cout << 0 * LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES << std::endl;

从基本的操作顺序来看，它不等同于0 * (that whole thing)。始终将表达式括在括号中的宏定义中以避免此类错误 - 请记住，预处理器会扩展宏（或多或少）字面意思。

【讨论】：

【解决方案6】：

为了完整性发布：

const unsigned NAME_BYTES = 256;
const unsigned VERSION_BYTES = 256;
const unsigned SIZE_BYTES = 32;
const unsigned USED_LOCK_COUNT_BYTES = 32;
const unsigned LOCK_NAME_BYTES = 256;
const unsigned LOCK_TYPE_BYTES = 1;
const unsigned PID_BYTES = 4;
const unsigned TID_BYTES = 4;
const unsigned LOCK_BYTES = LOCK_NAME_BYTES + LOCK_TYPE_BYTES + PID_BYTES + TID_BYTES;
const unsigned HEADER_BYTES = NAME_BYTES + VERSION_BYTES + SIZE_BYTES + USED_LOCK_COUNT_BYTES;

宏被扩展，consts 没有。总是更喜欢 const，因为它们是类型安全的并且没有括号问题。

【讨论】：