Ist #define in Industriestandards verboten?

Ich bin ein erstes Jahr Informatik - Student und mein Professor sagte , #defineist in den Industriestandards verboten zusammen mit #if, #ifdef, #else, und ein paar andere Präprozessordirektiven. Er benutzte das Wort "verboten" wegen unerwarteten Verhaltens.

Ist das richtig? Wenn ja warum?

Gibt es tatsächlich Standards, die die Verwendung dieser Richtlinien verbieten?

Zuerst habe ich davon gehört.

Nein; #defineund so weiter sind weit verbreitet. Manchmal zu weit verbreitet, aber definitiv verwendet. Es gibt Stellen, an denen der C-Standard die Verwendung von Makros vorschreibt - diese können Sie nicht einfach vermeiden. Zum Beispiel sagt §7.5 Fehler<errno.h> :

Die Makros sind

     EDOM
     EILSEQ
     ERANGE

die sich zu ganzzahligen konstanten Ausdrücken mit Typ intund unterschiedlichen positiven Werten erweitern und für die Verwendung in #ifVorverarbeitungsanweisungen geeignet sind ; …

Angesichts dessen ist klar, dass nicht alle Industriestandards die Verwendung der Makroanweisungen für C-Präprozessoren verbieten. Es gibt jedoch Standards für bewährte Verfahren oder Codierungsrichtlinien von verschiedenen Organisationen, die Beschränkungen für die Verwendung des C-Präprozessors vorschreiben, obwohl keiner seine Verwendung vollständig verbietet - er ist ein angeborener Teil von C und kann nicht vollständig vermieden werden. Diese Standards gelten häufig für Personen, die in sicherheitskritischen Bereichen arbeiten.

Ein Standard, den Sie überprüfen können, ist der MISRA C (2012) -Standard. das neigt dazu, Dinge zu verbieten, aber selbst das erkennt, dass #definemanchmal et al. benötigt werden (Abschnitt 8.20, Regeln 20.1 bis 20.14 behandeln den C-Präprozessor).

Die C-Codierungsstandards der NASA GSFC (Goddard Space Flight Center) C sagen einfach:

Makros sollten nur bei Bedarf verwendet werden. Übermäßiger Gebrauch von Makros kann das Lesen und Verwalten von Code erschweren, da der Code nicht mehr wie Standard C liest oder sich so verhält.

Die Diskussion nach dieser einleitenden Erklärung veranschaulicht die akzeptable Verwendung von Funktionsmakros.

Der CERT C-Codierungsstandard enthält eine Reihe von Richtlinien zur Verwendung des Präprozessors und impliziert, dass Sie die Verwendung des Präprozessors minimieren sollten, seine Verwendung jedoch nicht verbieten.

Stroustrup möchte den Präprozessor in C ++ irrelevant machen, aber das ist noch nicht geschehen. Wie Peter bemerkt , schreiben einige C ++ - Standards, wie die JSF AV C ++ - Codierungsstandards ( Joint Strike Fighter, Luftfahrzeug ) von ca. 2005, eine minimale Verwendung des C-Präprozessors vor. Im Wesentlichen beschränken sich die JSF AV C ++ - Regeln auf #includeund #ifndef XYZ_H/ #define XYZ_H/… / #endifdance, wodurch mehrere Einschlüsse eines einzelnen Headers verhindert werden. C ++ verfügt über einige Optionen, die in C nicht verfügbar sind - insbesondere eine bessere Unterstützung für typisierte Konstanten, die dann an Stellen verwendet werden können, an denen C die Verwendung nicht zulässt. Siehe auch static constvs #definevsenum für eine Diskussion der dortigen Probleme.

Es ist eine gute Idee, die Verwendung des Präprozessors zu minimieren - er wird häufig mindestens so oft missbraucht wie er verwendet wird (siehe die 'Bibliothek' des Boost- Präprozessors für Abbildungen, wie weit Sie mit dem C-Präprozessor gehen können).

Zusammenfassung

Der Präprozessor ist ein integraler Bestandteil von C #defineund #ifusw. kann nicht vollständig vermieden werden. Die Erklärung des Professor in der Frage ist nicht allgemein gültig: #definewird zusammen mit den Industrie - Standards verboten #if, #ifdef, #else, und ein paar andere Makros ist eine Over-Anweisung am besten, aber vielleicht mit ausdrücklicher Bezugnahme auf bestimmte Industriestandards erträglich sein (aber Die fraglichen Normen enthalten nicht ISO / IEC 9899: 2011 (die C-Norm).

Beachten Sie, dass David Hammen Informationen zu einem bestimmten C-Codierungsstandard bereitgestellt hat - dem JPL C-Codierungsstandard -, der viele Dinge verbietet, die viele Menschen in C verwenden, einschließlich der Einschränkung der Verwendung des C-Präprozessors (und der Einschränkung der Verwendung des dynamischen Speichers) Zuordnung und Verbot der Rekursion - lesen Sie es, um herauszufinden, warum und entscheiden Sie, ob diese Gründe für Sie relevant sind.

Nein, die Verwendung von Makros ist nicht verboten.

Tatsächlich ist die Verwendung von #includeSchutzvorrichtungen in Header-Dateien eine gängige Technik, die häufig obligatorisch ist und durch anerkannte Codierungsrichtlinien gefördert wird. Einige Leute behaupten, dass dies #pragma onceeine Alternative dazu ist, aber das Problem ist, dass #pragma once- per Definition, da Pragmas ein Haken sind, der vom Standard für compilerspezifische Erweiterungen bereitgestellt wird - nicht Standard ist, selbst wenn er von einer Reihe von Compilern unterstützt wird.

Es gibt jedoch eine Reihe von Branchenrichtlinien und empfohlenen Praktiken, die die Verwendung von Makros außer #includeWachen aufgrund der Probleme, die Makros mit sich bringen (ohne Berücksichtigung des Umfangs usw.), aktiv unterbinden. In der C ++ - Entwicklung wird die Verwendung von Makros noch stärker verpönt als in der C-Entwicklung.

Von der Verwendung von etwas abzuraten ist nicht dasselbe wie es zu verbieten, da es immer noch möglich ist, es rechtmäßig zu verwenden - zum Beispiel durch Dokumentation einer Begründung.

Einige Codierungsstandards entmutigen oder sogar verbieten die Verwendung von #defineerstellen Funktionsmakros , die Argumente, wie

#define SQR(x) ((x)*(x))

weil a) solche Makros nicht typsicher sind und b) unweigerlich jemand schreibt SQR(x++), was schlecht ist, Juju.

Einige Standards können die Verwendung von #ifdefs für die bedingte Kompilierung verhindern oder verbieten . Der folgende Code verwendet beispielsweise die bedingte Kompilierung, um einen size_tWert ordnungsgemäß auszudrucken . Für C99 und höher verwenden Sie den %zuKonvertierungsspezifizierer. Für C89 und früher verwenden Sie %luden Wert und wandeln ihn in Folgendes um unsigned long:

#if __STDC_VERSION__ >= 199901L
#  define SIZE_T_CAST
#  define SIZE_T_FMT "%zu"
#else
#  define SIZE_T_CAST (unsigned long)
#  define SIZE_T_FMT "%lu"
#endif
...
printf( "sizeof foo = " SIZE_T_FMT "\n", SIZE_T_CAST sizeof foo );

Einige Standards schreiben möglicherweise vor , dass Sie das Modul stattdessen zweimal implementieren, einmal für C89 und früher, einmal für C99 und höher:

/* C89 version */
printf( "sizeof foo = %lu\n", (unsigned long) sizeof foo );

/* C99 version */
printf( "sizeof foo = %zu\n", sizeof foo );

Lassen Sie dann Make (oder Ant oder das von Ihnen verwendete Build-Tool) das Kompilieren und Verknüpfen der richtigen Version durchführen. Für dieses Beispiel , die lächerlich übertrieben wäre, aber ich habe Code gesehen , dass ein unauffindbar Rattennest von war #ifdefs, der sollte die bedingte Code in separate Dateien ausgeklammert hatten.

Mir sind jedoch keine Unternehmen oder Branchengruppen bekannt, die die Verwendung von Präprozessoranweisungen vollständig verboten haben .

Makros können nicht "gebannt" werden. Die Aussage ist Unsinn. Buchstäblich.

Zum Beispiel erfordert Abschnitt 7.5 Fehler<errno.h> des C-Standards die Verwendung von Makros:

1 Der Header <errno.h>definiert mehrere Makros, die sich alle auf die Meldung von Fehlerzuständen beziehen.

2 Die Makros sind

EDOM
EILSEQ
ERANGE

die sich zu ganzzahligen konstanten Ausdrücken mit Typ intund unterschiedlichen positiven Werten erweitern und für die Verwendung in #ifVorverarbeitungsanweisungen geeignet sind ; und

errno

Dies erweitert sich zu einem modifizierbaren Wert mit intlokaler Speicherdauer für Typ und Thread, dessen Wert von mehreren Bibliotheksfunktionen auf eine positive Fehlernummer gesetzt wird. Wenn eine Makrodefinition unterdrückt wird, um auf ein tatsächliches Objekt zuzugreifen, oder ein Programm einen Bezeichner mit dem Namen definiert errno, ist das Verhalten undefiniert.

Makros sind also nicht nur ein erforderlicher Bestandteil von C, in einigen Fällen führt ihre Nichtverwendung zu undefiniertem Verhalten.

Nein, #defineist nicht verboten. Missbrauch von #definekann jedoch verpönt sein.

Zum Beispiel können Sie verwenden

#define DEBUG

in Ihrem Code, damit Sie später Teile Ihres Codes für die bedingte Kompilierung #ifdef DEBUGnur für Debug-Zwecke festlegen können. Ich glaube nicht, dass jemand, der bei klarem Verstand ist, so etwas verbieten möchte. Mit definierte Makros #definewerden auch häufig in tragbaren Programmen verwendet, um die Kompilierung von plattformspezifischem Code zu aktivieren / deaktivieren.

Wenn Sie jedoch so etwas verwenden

#define PI 3.141592653589793

Ihr Lehrer kann zu Recht darauf hinweisen, dass es viel besser ist, PIeine Konstante mit dem entsprechenden Typ zu deklarieren , z.

const double PI = 3.141592653589793;

da es dem Compiler ermöglicht, die Typprüfung durchzuführen, wenn sie PIverwendet wird.

In ähnlicher Weise (wie oben von John Bode erwähnt) kann die Verwendung von funktionsähnlichen Makros abgelehnt werden, insbesondere in C ++, wo Vorlagen verwendet werden können. Also statt

#define SQ(X) ((X)*(X))

erwägen, zu verwenden

double SQ(double X) { return X * X; }

oder, in C ++, noch besser,

template <typename T>T SQ(T X) { return X * X; }

Wieder einmal besteht die Idee darin, dass Sie dem Compiler durch die Verwendung der Funktionen der Sprache anstelle des Präprozessors erlauben, die Prüfung zu tippen und (möglicherweise) besseren Code zu generieren.

Sobald Sie über ausreichende Programmiererfahrung verfügen, wissen Sie genau, wann die Verwendung angemessen ist #define. Bis dahin halte ich es für eine gute Idee, wenn Ihr Lehrer bestimmte Regeln und Kodierungsstandards auferlegt, aber vorzugsweise sollten sie selbst die Gründe kennen und erklären können. Ein generelles Verbot #defineist unsinnig.

Das ist völlig falsch, Makros werden in C häufig verwendet. Anfänger verwenden sie oft schlecht, aber das ist kein Grund, sie aus der Industrie zu verbannen. Eine klassische schlechte Verwendung ist #define succesor(n) n + 1. Wenn Sie erwarten 2 * successor(9), 20 zu geben, liegen Sie falsch, da dieser Ausdruck als 2 * 9 + 119 und nicht als 20 übersetzt wird. Verwenden Sie Klammern, um das erwartete Ergebnis zu erhalten.

Nein, es ist nicht verboten. Und um ehrlich zu sein, es ist unmöglich, nicht trivialen Multi-Plattform-Code ohne ihn zu erstellen.

Nein, Ihr Professor liegt falsch oder Sie haben etwas falsch gehört.

#defineist ein Präprozessor-Makro, und Präprozessor-Makros werden für die bedingte Kompilierung und einige Konventionen benötigt, die nicht einfach in der C-Sprache erstellt wurden. Beispielsweise wurde in einem neueren C-Standard, nämlich C99, die Unterstützung für Boolesche Werte hinzugefügt. Aber es wird nicht "native" von der Sprache unterstützt, sondern von Präprozessoren #define. Siehe diesen Verweis auf stdbool.h

Makros werden in GNU Land C ziemlich häufig verwendet, und ohne bedingte Präprozessorbefehle gibt es keine Möglichkeit, mehrere Einschlüsse derselben Quelldateien ordnungsgemäß zu verarbeiten, sodass sie mir als wesentliche Sprachfunktionen erscheinen.

Vielleicht ist Ihre Klasse tatsächlich in C ++, was trotz des Versäumnisses vieler Leute von C unterschieden werden sollte, da es eine andere Sprache ist und ich dort nicht für Makros sprechen kann. Oder vielleicht meinte der Professor, er verbiete sie in seiner Klasse. Ich bin mir jedenfalls sicher, dass die SO-Community daran interessiert sein würde, über welchen Standard er spricht, da ich mir ziemlich sicher bin, dass alle C-Standards die Verwendung von Makros unterstützen.

Im Gegensatz zu allen bisherigen Antworten ist die Verwendung von Präprozessor-Direktiven im hochzuverlässigen Computing häufig verboten. Hiervon gibt es zwei Ausnahmen, deren Verwendung in solchen Organisationen vorgeschrieben ist. Dies sind die #includeDirektive und die Verwendung eines Include-Schutzes in einer Header-Datei. Diese Art von Verboten ist in C ++ wahrscheinlicher als in C.

Hier nur ein Beispiel: 16.1.1 Verwenden Sie den Präprozessor nur zum Implementieren von Include-Guards und zum Einschließen von Header-Dateien mit Include-Guards .

Ein weiteres Beispiel, diesmal für C statt C ++: JPL Institutional Coding Standard für die Programmiersprache C . Dieser C-Codierungsstandard geht nicht ganz so weit, die Verwendung des Präprozessors vollständig zu verbieten, kommt aber nahe. Insbesondere heißt es

Regel 20 (Verwendung des Präprozessors) Die Verwendung des C-Präprozessors ist auf die Aufnahme von Dateien und einfache Makros beschränkt. [Zehnerpotenz Regel 8].

^{Ich kann diese Standards weder dulden noch entschlüsseln. Aber zu sagen, dass sie nicht existieren, ist lächerlich.}

Wenn Ihr C-Code mit C ++ - Code zusammenarbeiten soll, müssen Sie Ihre extern sichtbaren Symbole, z. B. Funktionsdeklarationen, im extern "C"Namespace deklarieren . Dies erfolgt häufig mithilfe der bedingten Kompilierung:

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

/* C header file body */

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Schauen Sie sich eine Header-Datei an und Sie werden ungefähr Folgendes sehen:

#ifndef _FILE_NAME_H
#define _FILE_NAME_H
//Exported functions, strucs, define, ect. go here
#endif /*_FILE_NAME_H */

Diese Definitionen sind nicht nur zulässig, sondern auch von entscheidender Bedeutung, da jedes Mal, wenn auf die Header-Datei in Dateien verwiesen wird, diese separat aufgenommen wird. Dies bedeutet, dass Sie ohne die Definition alles zwischen den Wachen mehrmals neu definieren. Der beste Fall lässt sich nicht kompilieren, und im schlimmsten Fall kratzen Sie sich später am Kopf, warum Ihr Code nicht so funktioniert, wie Sie es möchten.

Der Compiler verwendet auch define, wie hier gezeigt, mit gcc , mit dem Sie beispielsweise die Version des Compilers testen können, die sehr nützlich ist. Ich arbeite derzeit an einem Projekt, das mit avr-gcc kompiliert werden muss, aber wir haben eine Testumgebung, in der wir auch unseren Code ausführen. Um zu verhindern, dass die avr-spezifischen Dateien und Register unseren Testcode nicht ausführen, gehen wir wie folgt vor:

#ifdef __AVR__
//avr specific code here
#endif

Wenn dies im Produktionscode verwendet wird, kann der ergänzende Testcode ohne Verwendung von avr-gcc kompiliert werden, und der obige Code wird nur mit avr-gcc kompiliert.

Wenn Sie gerade erwähnt hätten #define, hätte ich gedacht, dass er vielleicht auf die Verwendung für Aufzählungen anspielt, die besser geeignet sind enum, um dumme Fehler wie das zweimalige Zuweisen desselben numerischen Werts zu vermeiden.

Beachten Sie, dass es selbst in dieser Situation manchmal besser ist, #defines als Aufzählungen zu verwenden, beispielsweise wenn Sie sich auf numerische Werte verlassen, die mit anderen Systemen ausgetauscht werden, und die tatsächlichen Werte auch dann gleich bleiben müssen, wenn Sie Konstanten hinzufügen / löschen (aus Kompatibilitätsgründen).

Jedoch , dass das Hinzufügen #if, #ifdefusw. sollten ebenfalls nicht verwendet werden , ist einfach seltsam. Natürlich sollten sie wahrscheinlich nicht missbraucht werden, aber im wirklichen Leben gibt es Dutzende Gründe, sie zu benutzen.

Was er möglicherweise gemeint hat, könnte sein, dass Sie (wo zutreffend) das Verhalten in der Quelle nicht fest codieren sollten (was eine Neukompilierung erfordern würde, um ein anderes Verhalten zu erhalten), sondern stattdessen eine Form der Laufzeitkonfiguration verwenden sollten.

Das ist die einzige Interpretation, die mir in den Sinn kommen würde.