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  • C

    4006questions

    C言語は、1972年にAT&Tベル研究所の、デニス・リッチーが主体となって作成したプログラミング言語です。 B言語の後継言語として開発されたことからC言語と命名。そのため、表記法などはB言語やALGOLに近いとされています。 Cの拡張版であるC++言語とともに、現在世界中でもっとも普及されているプログラミング言語です。

C言語のマクロ定義に引数を用いる場合について

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yuyu_

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質問

マクロ定義に引数を用いる場合の挙動を確認しようと思い、下のようなプログラムを作ったのですが、b=6となった理由が分かりません。
b=a++*a++となり、a=4になるのは理解できるのですが、なぜb=6になるのでしょうか?

該当のソースコード

#include <stdio.h>
#define square(x) x*x

int main(){
  int a=2;
  int b;
  b=square(a++);
  printf("a:%d b:%d\n",a,b);
  return 0;
}

実行結果

a:4 b:6
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回答 3

checkベストアンサー

+2

マクロは文字列のまま展開されるので、次のように書いているのと同じです。

b=a++*a++;

このような式はC言語では未定義の動作ですので、b=6になる理由はありません


やりがちなミスですので、警告レベルを適切に設定すればコンパイラが叱ってくれます。
例えばgccの場合はこのような警告です。Wandbox

warning: operation on 'a' may be undefined [-Wsequence-point]
   b=square(a++);
            ~^~

なお

b = square(a+1); の結果を見てみると面白いと思います。
これは未定義動作を踏んでいませんので、予想及び結果の考察をしてみると学ぶものがあると思います。

マクロはトラブルを招きやすいので、一般の関数で充分代替できるときに使うものではありません。

他言語では

Javaのように、オペランドの評価順が規定されている言語もあります。
その場合、a++ を複数箇所に埋め込むことは実験として意味を持ちます。

class Main {
    public static void main(String[] args) {      // ← main関数に相当
        int a = 2;
        int b = a++ * a++;
        System.out.printf("a=%d, b=%d\n", a, b);  // ← printfに相当
    }
}

実行結果 Wandbox

a=4, b=6

処理の順序は次のとおりです。

  1. オペレータ * の左辺が評価され、aの値2を返す。その後、aの値は3になる。
  2. オペレータ * の右辺が評価され、aの値3を返す。その後、aの値は4になる。
  3. 掛け算が実行される。
  4. bに掛け算の結果の値6が代入される。

ご提示のコードの場合も、同じように処理されたという解釈は可能です。
しかしあくまで人間の解釈の域を出ないことにはご留意を。

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  • 2018/12/07 22:30

    早速の回答ありがとうございます。
    文字列のまま展開されるので、b=square(a+1)の場合はb=a+1*a+1を見た通りに計算してa=2,b=5となるのですね。
    未定義の動作でb=6となる理由がないのなら、全く同じプログラムでもb=6でない値になることがあるということですか?

    キャンセル

  • 2018/12/07 22:34

    未定義の動作を踏んだときの挙動はびっくり箱のようなものです。
    環境が違う場合はもちろん、同じ機器でも実行ごとに結果が変わってしまうことも有りえます。

    キャンセル

  • 2018/12/07 22:58 編集

    a++で2と評価され3になる。次の a++で3と評価され4になる。結果、2×3で6ですが、どちらの値も2と評価されて4に成る可能性も有ります。どちらの++ が優先されるか?もしくはまったく考慮されないかは処理系依存ということになります。昔、何処かで詳しい説明を読んだ覚えがあるんだけど、書籍名を失念した;;
    参考:「副作用完了点について」https://qiita.com/yz2cm/items/1b717ad13ea37c579793

    キャンセル

  • 2018/12/08 01:28

    とりあえず
    https://cpplover.blogspot.com/2014/06/old-new-thing.html
    この辺をですね

    キャンセル

+1

b=a++*a++となり、

普通に左から、評価されるので、、、

まず、 a++  : a が 3になる。
ただし、 次の * 演算に対しては、 2 * の扱い。
次に、 * a++ の a++ は、 4になりますが、 * 演算に対しては、 3 のまま、

従って、 a++ * a++ は 2 * 3 となって、 6じゃないですか?

ま、演算順序が保証されないってもありますが、、、

関数の引数として渡す場合も同様。

マクロとか、関数の引数に副作用のある 式を渡すのは、挙動の判断が難しいので行うべきではないですが、、、

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0

まー、マクロするときは、

 #define square(x) ((x)*(x)) 

とカッコつけるようにしましょう
これ忘れるとなかなか痛い目見ます

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