在 C 中定义“介于”宏的最佳方法答案

【问题标题】：The best way to define a "between" macro in C在 C 中定义“介于”宏的最佳方法
【发布时间】：2011-11-28 07:54:41
【问题描述】：

定义一个 between 宏的最佳方法是什么，它是泛型类型 (char,int,long) 如果一个数字介于输入的其他数字之间，它将返回 true。我试图用谷歌搜索它，但我没有找到任何东西。

编辑：给定的两个边界的顺序无关紧要。所以它可以更通用。

【问题讨论】：

最好的方法？ 不要那样做。 :)
不要责怪C程序员；他们倾向于为所有内容定义宏。他们没有inline 函数。
谁需要内联函数？函数有什么问题？
@Hossein：C 从 C99 开始就具有内联函数（在许多情况下，例如在使用 gcc 时）

【解决方案1】：

如果你这样做：

#define BETWEEN(a, b, c)  (((a) >= (b)) && ((a) <= (c)))

a 的双重评估会有问题。想想如果你用一个有副作用的函数这样做会发生什么......

您应该改为：

#define BETWEEN(a, b, c) ({ __typeof__ (a) __a = (a); ((__a) >= (b) && ((__a) <= (c)) })

（已编辑，因为结果不应取决于 b 和 c 的顺序）：

#define BETWEEN(a, b, c) \
           ({ __typeof__ (a) __a = (a);\
              __typeof__ (b) __b = (b);\
              __typeof__ (c) __c = (c);\
               (__a >= __b && __a <= __c)||\
               (__a >= __c && __a <= __b)})

【讨论】：

是的，但是。 ({}) 和 __typeof__ 都是 gcc 扩展。
是的，实际上我正在使用 C 的 IAR 扩展。所以这对我不起作用，但很好
要使其在 Clang 中编译，请在最后一行的 __a <= __b 之后添加分号。内置：Apple LLVM 6.0 版（clang-600.0.56）（基于 LLVM 3.5svn）

【解决方案2】：

首先，不要将宏用于此类事情 - 使用函数（可能是内联的）。

其次，如果您必须使用宏，那么例如有什么问题

#define BETWEEN(x, x_min, x_max) ((x) > (x_min) && (x) < (x_max))

?

根据您的后续编辑，如果您不知道 x_min 和 x_max 的顺序，那么您可以这样做：

#define BETWEEN2(x, x0, x1) (BETWEEN((x), (x0), (x1)) || \
                             BETWEEN((x), (x1), (x0)))

关于宏和副作用等的常见警告适用。编辑：删除宏和编译参数之间的空格

【讨论】：

如果(x0) 或(x1) 的评估有副作用（或非常昂贵），特别是第二个版本有可能做RealBadStuff。第一次对(x) 的评估也是如此。我知道这就是您所说的“通常的警告” 的意思，但我不太确定阅读此代码的每个人都清楚。
这会在使用 BETWEEN2 时引发以下编译错误：错误[Pe020]：标识符“x”未定义错误[Pe020]：标识符“x_min”未定义错误[Pe020]：标识符“x_max”为未定义
@Mellowcandle：这两个宏编译时没有警告我——也许你有错字——你能发布你的代码吗？这是一个工作示例：codepad.org/UFVAQA6j
@Mellowcandle：好的 - 我现在看到你解决了第一个宏中杂散空间的问题 - 谢谢。

【解决方案3】：

如果所有类型都相同，那么如何：

/* Check if 'a' is between 'b' and 'c') */
#define BETWEEN(a, b, c)  (((a) >= (b)) && ((a) <= (c)))

注意，如果上面a、b和c的类型不同，C的隐式类型转换可能会出错。尤其是当您混合有符号和无符号数字时。

【讨论】：

@Mellowcandle - 好吧，当然不是。如果您希望它以两种方式工作，则需要添加逻辑 OR (||) 条件并重复检查 b & c 反转。

【解决方案4】：

+1：一个不那么简单的问题，因为它涉及到宏观参数的评估问题。天真的解决方案是

#define BETWEEN(x,l1,l2) (((x) >= (l1)) && ((x) <= (l2)))

但是“x”被计算了两次，所以如果表达式有副作用，可能会出现问题。让我们尝试一些更聪明的方法：

#define BETWEEN(x,l1,l2) (((unsigned long)((x)-(l1))) <= (l2))

非常非常棘手而且不那么干净，但是......

【讨论】：

几乎，但它应该是(x) - (l1) <= (l2) - (l1)，你又在那里进行了双重评估。另外，您可能不会转换为unsigned long，因为如果它像BETWEEN(.05, 1e-4, 1e-3) 那样使用会怎样。
不错的想法，但 (x) 和 (l1) 的数学运算可能不是整数：这严重分解了某些参数是指针类型
@sehe，我认为应该在这里省略指针。只有当您已经知道它们指向同一个周围对象时，比较指针才被明确定义。如果您通过上下文获得此类信息，那么无论如何，您甚至可能都不需要介数宏。
@Jens：用例是你知道它们都是指向同一个数组的指针，但你不知道在哪里。就像您可能将三个整数索引放入一个数组中，并希望对它们执行“介于”测试。知道它们都在同一个数组中并不能告诉你哪个在中间。

【解决方案5】：

#define BETWEEN_MIN(a, b) ((a)<(b) ? (a) : (b))
#define BETWEEN_MAX(a, b) ((a)>(b) ? (a) : (b))

#define BETWEEN_REAL(val, lo, hi) (((lo) <= (val)) && ((val) <= (hi)))
#define BETWEEN(val, hi, lo) \
      BETWEEN_REAL((val), BETWEEN_MIN((hi), (lo)), BETWEEN_MAX((hi), (lo)))

查看代码运行：http://ideone.com/Hb1vP

【讨论】：

+1 只是为了让我熟悉 ideone.com，太棒了。

【解决方案6】：

如果我理解正确，你需要3个数字，上限，下限和你要检查的数字，所以我会这样做：

#define BETWEEN(up, low, n) ((n) <= (up) && (n) >= (low))

这假设中间包含上限和下限，否则：

#define BETWEEN(up, low, n) ((n) < (up) && (n) > (low))

【讨论】：

最合理的 C 编码指南要求宏以全部大写字母命名，尤其是当它们多次评估其参数时。
或者就此而言，少于一次：low 是有条件地未评估的。