関数マクロの危険性

　C/C++のプログラムにおける、不注意に関数マクロを使うことによって引き起こされる問題はよく指摘されていることです。
Cの生みの親の一人であるカーニハン自身もその著書「プログラミング作法」の中で「関数マクロは使わない方がいい」といっています。
「自分は、この問題をちゃんと理解していて注意しているからいい。」というかもしれませんが、使わなければ注意する必要もありません。

　ここで、もう一度関数マクロを使う場合の注意点を整理してその問題を理解し、関数マクロは使わない主義者に加わって欲しいと思います。

マクロを使うときの注意
1. マクロの中にパラメータを複数回登場させる場合は要注意
  - 例１
    　２乗を計算するマクロを
    
    #define square(a) ((a) * (a))
    と定義したとき、
    
    y = square(x++);
    というふうに使用すると、
    
    y = ((x++) * (x++));
    と展開され、x は２回インクリメントされてしまいます。
  - 例２
    　その文字が英字の大文字かどうかを判定するマクロを
    
    #define isupper(a) ((a) >= 'A' && (a) <= 'Z')
    と定義したとすると、
    
    if ( isupper(c = getchar()) ) ...
    というコードは、
    
    if ( ((c = getchar()) >= 'A' && (c = getchar()) <= 'Z') ) ...
    と展開され、標準入力から２文字読み込まれ、それぞれを 'A' , 'Z' と比較することになります。
2. マクロ名と引数の間にうっかりスペースを置いてしまったら
  
  　前述の２乗マクロを定義するときに、
  
  #define square (a) ((a) * (a))
  というふうに、うっかり、マクロ名と引数の間にスペースを置いてしまうと、
  
  y = square(x++);
  は、
  
  y = (a) ((a) * (a))(x++);
  と展開されてしまいます。
  この例ではコンパイルエラーとなって間違いに気がつきますが、必ずしもコンパイルエラーとなるとは限りません。
3. 引数は ( ) で囲む
  
  　前述の２乗マクロを定義するときに、
  
  #define square(a) (a * a)
  と定義してしまうと、
  
  z = square(x + y);
  は、
  
  z = (x + y * x + y);
  と展開されてしまいます。
  こうならないためには、次のように、引数は ( ) で囲んでおく必要があります。
  
  #define square(a) ((a) * (a))
  こうすれば、
  
  z = ((x + y) * (x + y));
  と展開され、期待通りの結果が得られます。
  
  引数はすべて ( ) で囲む習慣をつけておくのがいいでしょう。
4. マクロ全体を ( ) で囲む
  
  　２倍を計算するマクロを定義するときに、
  
  #define double(a) (a) + (a)
  のように定義してしまうと、
  
  y = double(x) * 2;
  は、
  
  y = (x) + (x) * 2;
  と展開されてしまいます。
  こうならないためには、次のように、マクロ全体を ( ) で囲んでおく必要があります。
  
  #define double(a) ((a) + (a))
  こうすれば、
  
  y = ((x) + (x)) * 2;
  と展開され、期待通りの結果が得られます。
  
  マクロ全体も ( ) で囲む習慣をつけておくのがいいでしょう。
5. マクロ全体を { } で囲む
  
  　複数のステートメントからなるマクロを定義するときに、
  
  #define release(a) free(a); \ (a) = NULL;
  のように定義したとすると、
  
  if ( x == 0 ) release(p);
  は、
  
  if ( x == 0 ) free(p); (p) = NULL;
  と展開されてしまいます。
  こうならないためには、次のように、マクロ全体を { } で囲んでおく必要があります。
  
  #define release(a) { free(a); \ (a) = NULL; }
  こうすれば、
  
  if ( x == 0 ) { free(p); (p) = NULL; }
  と展開され、期待通りの結果が得られます。
  
  マクロ全体を { } で囲む習慣をつけておくのがいいでしょう。

マクロを使うときの注意