函式宏介紹
函式宏，即包含多條陳述句的宏定義，其通常為某一被頻繁呼叫的功能的陳述句封裝，且不想通過函式方式封裝來降低額外的彈堆疊壓堆疊開銷，
函式宏本質上為宏，可以直接進行定義，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \ int tmp = a; \ a = b; \ b = tmp
但上述的宏具有一個明顯的缺點：當遇到 if、while 等陳述句且不使用花括號僅呼叫宏時，實際作用范圍在宏的第一個分號后便結束，即 a = b 和 b = tmp 均不受控制陳述句所作用，
因此，在工程中，一般使用三種方式來對函式宏進行封裝，分別為 {}、do{...}while(0) 和({})，下文將一一對三種方式進行分析，比較各自的優劣點，
{} 方式
INT_SWAP 宏使用 {} 封裝后形態如下：
#define INT_SWAP(a,b)\
{ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
}
此時，直接呼叫與在無花括號的控制陳述句（如 if、while）中呼叫均能正常運行，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \
{ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
}
int main()
{
int var_a = 1;
int var_b = 2;
INT_SWAP(var_a, var_b);
printf("var_a = %d, var_b = %d\n", var_a, var_b); // var_a = 2, var_b = 1
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b);
printf("var_a = %d, var_b = %d\n", var_a, var_b); // var_a = 1, var_b = 2
}
但當無花括號的 if 陳述句存在其他分支（else if、else 等）如：
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b);
else
printf("hello world!\n");
會發現編譯出錯：
... /mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c: In function ‘main’: /mnt/hgfs/share/pr_c/src/main.c:18:2: error: ‘else’ without a previous ‘if’ else
這是因為 INT_SWAP(var_a, var_b); 最后的 ; 已經把 if 的作用域終結了，后續的 else 當然沒有找到與之匹配的 if 了，
因此，解決方法有兩種，分別為不使用 ;（port.1）或規定必須使用帶花括號的if（port.2），例如：
/* port.1 */
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b)
else
{
printf("hello world!\n");
}
/* port.2 */
if (1)
{
INT_SWAP(var_a, var_b);
}
else
{
printf("hello world!\n");
}
可見，不使用 ; 的呼叫方式無論從程式閱讀還是使用方法方面都是十分別扭的；而規定必須使用帶花括號的 if 的呼叫方式有違常理的，因為宏函式應該適用于任何語法，
優缺點總結：
- 優點：簡單粗暴，
- 缺點：不能在無花括號且有分支的 if 陳述句中直接呼叫；能夠不帶 ; 直接呼叫，
do{...}while(0) 方式
INT_SWAP 宏使用 do{...}while(0) 封裝后形態如下：
#define INT_SWAP(a,b) \
do{ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
}while(0)
do{...}while(0) 表示只執行一遍 {} 內的陳述句，表象來說與 {} 的功能是一致的，不同的是，do{...}while(0) 可以提前退出函式宏、整合為一條陳述句與強制呼叫時必須使用 ;，
由于 do{...}while(0) 實際為 while 回圈，因此可以使用關鍵字 break 提前結束回圈，利用該特性，可以為函式宏添加引數檢測，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \
do{ \
if (a < 0 || b < 0) \
break; \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
}while(0)
由于 do{...}while(0); 實際為一種語法，編譯器會把 do{...}while(0); 認為為一條陳述句，
因此，do{...}while(0) 方式的函式宏可以在無花括號且有分支的 if 陳述句中直接呼叫，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \
do{ \
if (a < 0 || b < 0) \
break; \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
}while(0)
int main()
{
int var_a = 1;
int var_b = 2;
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b);
else
printf("hello world!\n");
printf("var_a = %d, var_b = %d\n", var_a, var_b); // var_a = 2, var_b = 1
return 0;
}
C 語言規定，do{...}while(0) 語法必須使用 ; 作為陳述句結尾，因此不可能存在以下陳述句的程式出現：
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b)
else
{
printf("hello world!\n");
}
優缺點總結：
- 優點：支持在無花括號且有分支的 if 陳述句中直接呼叫；支持提前退出函式宏；強制呼叫時必須使用 ;，
- 缺點：無回傳值，不能作為運算式的右值使用，
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({}) 方式
({}) 為 GNU C 擴展的語法，非 C 語言的原生語法，
INT_SWAP 宏使用 ({}) 封裝后形態如下：
#define INT_SWAP(a,b) \
({ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
})
與 do{...}while(0) 相同，({}) 支持在無花括號且有分支的 if 陳述句中直接呼叫，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \
({ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
})
int main()
{
int var_a = 1;
int var_b = 2;
if (1)
INT_SWAP(var_a, var_b);
else
printf("hello world!\n");
printf("var_a = %d, var_b = %d\n", var_a, var_b); // var_a = 2, var_b = 1
return 0;
}
與 do{...}while(0) 不同的是，({}) 不能提前退出函式宏與支持回傳值，({}) 畢竟不是 while 回圈，不能直接使用 break退出函式宏是比較容易理解，那支持回傳值是什么意思呢？
答案是 C 語言規定 ({}) 中的最后一條陳述句的結果為該雙括號體的回傳值，例如：
int main()
{
int a = ({
10;
1000;
});
printf("a = %d\n", a); // a = 1000
}
因此，({}) 可以為函式宏提供回傳值，例如：
#define INT_SWAP(a,b) \
({ \
int ret = 0; \
if (a < 0 || b < 0) \
{ \
ret = -1; \
} \
else \
{ \
int tmp = a; \
a = b; \
b = tmp; \
} \
ret; \
})
int main()
{
int var_a = 1;
int var_b = 2;
if (INT_SWAP(var_a, var_b) != -1)
printf("swap success !!\n"); // swap success !!
else
printf("swap fail !!\n");
printf("var_a = %d, var_b = %d\n", var_a, var_b); // var_a = 2, var_b = 1
return 0;
}
可見，此時的 INT_SWAP 宏已與函式十分接近，
優缺點總結：
- 優點：支持在無花括號且有分支的 if 陳述句中直接呼叫；有回傳值，支持作為運算式的右值，
- 缺點：不支持提前退出函式宏；非 C 的原生語法，編譯器可能不支持，
總結
綜上，在 {}、do{...}while(0) 和 ({}) 這三種函式宏的封裝方式之中，應盡可能不使用 {}，考慮兼容性一般選擇使用 do{...}while(0)，當需要函式宏回傳時可以考慮使用 ({}) 或直接定義函式，
來源：https://blog.csdn.net/qq_35692077/article/details/102994959
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