Učíme se C (7.díl) - Builder.cz - Informacni server o programovani

9. října 2000, 00.00 | Pokračování minule načatého tématu - Preprocesor jazyka C. Tentokrát
o parametrických makrech.

Preprocesor jazyka C - pokračování

Minule jsme začali s výkladem preprocesoru. Řekli jsme si, mimo jiné, i o direktivě #define, pomocí které je možné substituovat text ve zdrojovém souboru. Tato problematika je však ještě složitější, protože kromě jednoduchých maker, o kterých byla řeč minule, existují i makra parametrická, která dovádějí textovou substituci ještě o něco dál.

Makra s parametry

V zásadě jde o to, že samotný text, kterým preprocesor nahrazuje výskyt makra, může být různý v závislosti na parametrech makra. Parametrická makra se definují takto:

#define identifikátor_makra(seznam formálních parametrů) text_makra

Jak vidíte, oproti obyčejným makrům, je přidán seznam formálních parametrů. Ten musí být uveden v kulatých závorkách, přičemž levá závorka musí bezprostředně následovat za identifikátorem makra. V opačném případě nebude makro považováno za parametrické a seznam parametrů bude náležet přímo textu makra. Aby mělo použití parametrického makra smysl, měly by být někde v textu makra formální parametry použity.

Když už máme makro nadefinované, můžeme ho začít používat. Volání parametrického makra vypadá takto:

identifikátor_makra(seznam skutečných parametrů)

A jak to vlastně funguje si ukážeme na příkladu. Nejprve si nadefinujeme vlastní makro implementující druhou mocninu:

#define SQR(x) x*x

A pak někde v programu toto makro zavoláme:

SQR(3)

Preprocesor pak toto volání makra nahradí textem, který získá poměrně jednoduchým postupem. Nejdříve je celé volání nahrazeno textem makra a vzápětí jsou všechny výskyty formálních parametrů makra v tomto textu nahrazeny skutečnými parametry, získanými při volání makra. V našem případě to znamená, že nejprve je celé volání makra nahrazeno zápisem x*x, což je text makra, a následně jsou všechny výskyty znaku x nahrazeny znakem 3, který je skutečným parametrem. Konečným výsledkem nahrazení makra je zápis 3*3.

Co ale v případě, že je makro voláno třeba s parametrem a+1?

SQR(a+1)

Po zpracování preprocesorem bychom získali zápis a+1*a+1, což se značně liší od předpokládaného výsledku. Řešením je uzavřít každý výskyt formálního parametru v textu makra do závorek:

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

Makro se pak rozvine do očekávaného tvaru (a+1)*(a+1). Ani pak ale není takto nadefinované makro zcela univerzální. Představme si toto volání makra:

!SQR(a+1)

To se rozvine do zápisu !(a+1)*(a+1), což opět nedává očekávaný výsledek. Zcela správná definice makra by musela vypadat takhle:

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

Rozvinutí !SQR(a+1) pak bude konečně ve správném tvaru !((a+1)*(a+1)).

Dobrou zásadou při vytváření parametrických maker tedy je uzavírat všechny výskyty formálních parametrů v textu makra do závorek a stejně tak i celý text makra.

Použití

No a nakonec si řekneme něco o použití parametrických maker. Jak bylo z předcházejících řádků patrné, parametrická makra mohou nahradit některé funkce. Ve skutečnosti i některé knihovní funkce jsou vlastně jen makry. Výhodou oproti klasickým funkcím je to, že odpadají všechny instrukce, které je potřeba zavolat při předávání řízení funkci. V případě, že voláme např. v cyklu nějakou jednoduchou funkci, můžeme ji často nahradit makrem, a tak zrychlit běh programu. Další výhodou použití parametrických maker je jejich typová nezávislost. Např. výše nadefinované makro SQR můžeme se stejným úspěchem použít s argumenty reálnými i celočíselnými.