面试题：C++中#define宏定义替换机制的应用

Question

在C++ 中，已知有如下代码：#define SQUARE(x) x * x ，如果有变量 int a = 5; int result = SQUARE(a + 1); ，请问result的值是多少？并解释#define宏定义在这段代码中的替换过程。

Answer 1

1. result的值：
   • result的值为11。
2. #define宏定义替换过程：
   • 宏定义 #define SQUARE(x) x * x 是简单的文本替换。
   • 当遇到 int result = SQUARE(a + 1); 时，预处理器会将 SQUARE(a + 1) 按照宏定义进行替换，替换后的代码为 int result = a + 1 * a + 1;。
   • 在C++ 中，乘法优先级高于加法，所以先计算 1 * a，a 的值为5，那么 1 * a = 5。
   • 接着计算 a + 5 + 1，即 5 + 5 + 1 = 11，所以 result 的值为11。
   • 这里体现了宏定义只是简单的文本替换，没有像函数调用那样的参数求值顺序和作用域等特性，可能会导致一些意想不到的结果，如这种优先级问题。如果要避免这种情况，可以将宏定义写成 #define SQUARE(x) ((x) * (x))，这样替换后为 int result = ((a + 1) * (a + 1));，结果就是正确的36。