Macro hàm, inline & _Generic

Bạn đã gặp #define cho hằng số (khoá cơ bản). Tiền xử lý còn cho nó nhận tham số - và trông y như một lời gọi hàm:

#include <stdio.h>

#define BINH_PHUONG(x)      x * x          /* SAI: thieu ngoac      */
#define BINH_PHUONG_OK(x)   ((x) * (x))    /* DUNG: ngoac moi noi   */

int main(void) {
    int a = 4;
    printf("%d\n", BINH_PHUONG(a + 1));     /* mong 25... */
    printf("%d\n", BINH_PHUONG_OK(a + 1));
    return 0;
}

9
25

• ▸Macro KHÔNG phải hàm: tiền xử lý DÁN văn bản tham số vào thân macro trước khi biên dịch (nhớ Bài 4 khoá cơ bản: chỉ thị chạy trước tất cả).
• ▸9 thay vì 25: bản dán a + 1 * a + 1 bị ưu tiên toán tử xé - nhân trước, cộng sau.
• ▸Tên macro viết CHỮ_HOA - lời cảnh báo cho người gọi rằng đây là dán văn bản.

Xem tiền xử lý làm việc - dự đoán kết quả trước rồi bấm qua từng bước dán và lượng giá. Kịch bản thứ ba là cạm bẫy số hai, kín đáo hơn nhiều:

#define BINH_PHUONG(x)  x * x

int a = 4;
printf("%d", BINH_PHUONG(a + 1));   /* mong 25 */

• ▸Bẫy 1 - thiếu ngoặc: chữa bằng quy ước hai lớp ngoặc ((x) * (x)).
• ▸Bẫy 2 - lượng giá nhiều lần: tham số xuất hiện mấy lần trong thân là chạy mấy lần. Ngoặc KHÔNG chữa được bẫy này.
• ▸Quy tắc an toàn khi GỌI macro của người khác: đừng bao giờ truyền biểu thức có tác dụng phụ (x++, gọi hàm…).

Hai cạm bẫy trên có chung gốc: macro không phải hàm. Từ C99, C cho bạn giữ tốc độ mà vẫn là hàm thật - inline:

#include <stdio.h>

static inline long binh_phuong(long x) { return x * x; }

int main(void) {
    long i = 4;
    printf("%ld\n", binh_phuong(i++));   /* i++ luong gia DUNG MOT lan */
    printf("i = %ld\n", i);
    return 0;
}

16
i = 5

• ▸Hàm thật: kiểm tra kiểu, tham số lượng giá đúng một lần, debug đặt breakpoint được.
• ▸static inline đặt trong header là khuôn chuẩn: mỗi .c nhận bản riêng, không xung đột ký hiệu (nhớ static ở bài Header & module).
• ▸inline là gợi ý - trình tối ưu hoá quyết định; với -O2 hiệu năng thường ngang macro.

C11 thêm _Generic: một biểu thức chọn nhánh theo kiểu của đối số - ngay lúc biên dịch, không tốn gì lúc chạy. Ghép với macro, bạn có "một tên gọi cho cả họ hàm":

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define TRI_TUYET_DOI(x) _Generic((x), \
    int:    abs,                       \
    long:   labs,                      \
    double: fabs                       \
)(x)

#define TEN_KIEU(x) _Generic((x),      \
    int: "int", double: "double",      \
    char *: "char *", default: "kieu khac")

int main(void) {
    printf("%d\n", TRI_TUYET_DOI(-5));
    printf("%.1f\n", TRI_TUYET_DOI(-2.5));
    printf("%s\n", TEN_KIEU(3.14));
    printf("%s\n", TEN_KIEU("meo"));
    return 0;
}

5
2.5
double
char *

• ▸_Generic((x), kiểu1: giá_trị1, kiểu2: giá_trị2, default: …) - như switch nhưng rẽ theo KIỂU, quyết xong lúc biên dịch.
• ▸Khuôn phổ biến nhất: chọn đúng hàm trong một họ (abs/labs/fabs) rồi gọi - thư viện chuẩn làm y vậy trong <tgmath.h>.
• ▸Truyền kiểu không có trong danh sách (và không có default) → lỗi BIÊN DỊCH - an toàn hơn chuyển đổi ngầm định im lặng.

• ▸Thứ tự ưu tiên hiện đại: const → static inline → _Generic → macro trần là lựa chọn CUỐI.
• ▸Đã viết macro: CHỮ_HOA + ngoặc mọi nơi + tài liệu cảnh báo tác dụng phụ.
• ▸Đã gọi macro: không truyền x++ hay lời gọi hàm có tác dụng phụ.