用一個巨集實現求兩個數中的最大數

micro蝦米發表於2019-07-02

用一個巨集實現求兩個數中的最大數

最常見的實現方法

  在面試或者筆試中，經常會碰到“用一個巨集實現求兩個數中的最大數”這個題目，大家看到這個問題，覺得很容易實現，認為這有什麼難度呢，隨手就是一個：

#define MAX(x, y) \
        ((x) > (y) ? (x) : (y))

注：用括號將巨集定義整個括起來，在任何時候，都是一個好習慣。
  如果能寫出上邊這個巨集，你這道題的考試就能交差了，然後覺得對自己來說就是隨手一寫的事兒，那可就大錯特錯了。因為以上寫法的巨集定義，雖然也能拿到分數，但是在面試者或者筆試閱卷者看來，你也不過如此，你也只是茫茫人海中平凡的一員。那麼對於這道平淡無奇的題目來說，如何給考官一個眼前一亮，豁然開朗的印象，可以嘗試下使用下邊幾種方法來實現。

  上邊那個巨集定義，一般情況下，是可以滿足需求的，但是對於一些引數具有副作用的情況，就很容易出現意想不到的結果了。比如：

int a = 1;
int b = 10;
int max = MAX(a++, b++);
// 巨集定義展開：
((a++) > (b++) ? (a++) : (b++));

  以上例子，結果會根據編譯器的差異，產生一些意外的結果，這些絕對不會是程式開發者想要的結果，自己可以思考下...

防止引數副作用的實現方法

  為了防止巨集定義的兩個引數存在副作用的情況，可以將傳遞給巨集定義的引數，在對比之前，保留一份備份，用備份引數來進行對比，總不會錯了吧，並且這樣實現，引數的副作用僅計算一次，不會影響對比的結果，實現方式如下MAX_2：

#define MAX_2(x, y) ({\
        int _x = (x); \
        int _y = (y); \
        _x > _y ? _x : _y; \
})

  然而，很快就發現，以上MAX_2巨集定義，僅僅是用在對比兩個int型引數時，實際情況可能對比的是unsigned char，或者其他的型別，那麼這個巨集定義也不能很好地實現預期效果。

指定引數型別的實現方法

  繼續改進，將要對比的引數型別以一個引數的形式傳遞給巨集定義，比如下面MAX_3：

#define MAX_3(type, x, y) ({\
        type _x = (x); \
        type _y = (y); \
        _x > _y ? _x : _y; \
})

  這樣，巨集定義要對比的兩個引數的引數型別，以引數的形式傳遞給巨集定義，在巨集定義中，type引數，將是巨集定義中傳遞的那個引數型別，使用方法如下：

unsigned char c = 'A';
unsigned char d = 'B'

MAX_3(unsigned char, c, d);

  MAX_3巨集定義，很好地實現了對於不同型別的兩個引數求最大值的功能，但是先不要太高興，因為MAX_3還是存在些缺點的，比如，對於一些粗心大意，導致傳遞的兩個引數，存在和第一個引數型別不一致的情況，如下：

int a = 100;
unsigned char c = 'H';

MAX_3(unsigned char, a, c);

  以上情況，可能只是手誤，但是這個意外確實存在了，而MAX_3巨集定義也確實會正常執行，但是結果可能就不是實現者的本意，而在程式碼中也很難被查出來，大家應該都有花費大量時間查Bug，最後發現是一個小符號錯誤的情況，太無奈，不再多說...

相對最安全的實現方法

  以上情況，也是有方法的，比如下面這個MAX_4巨集定義：

#define MAX_4(x, y) ({\
        typeof(x) _x = (x); \
        typeof(y) _y = (y); \
        (void)(&_x == &_y); \
        _x > _y ? _x : _y; \
})

  MAX_4巨集定義，通過typeof關鍵字，來獲取引數的型別，並儲存引數的一份拷貝，防止引數副作用影響對比結果，再通過(void)(&_x == &_y);來對比兩個引數型別，如果不是同一種型別，在編譯階段就會報出warning，引起開發者注意，提前消滅隱患。

總結

  經過以上幾種寫法的對比，會發現最後一種MAX_4巨集定義的使用還是很安全的。如果應試者能夠在筆試中很快地寫出MAX_4巨集定義的實現方式，我相信絕對會給考官們眼前一亮，甚至是驚豔的效果。
  如果以上四種方式都達不到你需要的效果，那麼我也沒辦法了，因為MAX_4巨集定義可以說是我的認知範圍內，最安全的實現“巨集定義求兩個數中的最大值”的方法了。隨時歡迎朋友們分享更好的實現方法來學習。

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