マクロ: 諸刃の剣

テキストの自動置換機能。便利だが、使い方を誤ると地獄を見る。

プリプロセッサ
コンパイルの前に実行されるテキスト処理ツール。#で始まる行を処理する。
マクロ
特定の文字列を別の文字列に置換する機能。
副作用 (Side Effect)
式を評価したとき、値が返るだけでなく状態が変化すること（変数の値が変わるなど）。マクロの引数に副作用を持たせると危険。
盲目の置換マシン (Blind Find & Replace)

マクロは、Wordやテキストエディタの「すべて置換」機能と同じです。 コンパイラがコードを読む前に、プリプロセッサという別のツールが、指定された文字列を機械的に置き換えます。 文脈も文法も理解しません。ただの「文字の置き換え」です。そのため、意図しない場所（例えば変数名の一部など）まで置き換えてしまったり、計算の優先順位が狂ったりする事故が多発します。

詳細解説

コンパイル前の「置換」

コンパイラがコードを読む前に、プリプロセッサというツールが走ります。 #define A B と書くと、プログラム中の A をすべて機械的に B に書き換えます。

これは単なる「コピペ」なので、型のチェックもスコープもありません。便利ですが、現代のC言語（C99以降）では、なるべく const 定数や inline 関数を使うことが推奨されます。

定数と関数マクロ

定数定義

Constants
// 定数定義 (古いやり方)
#define MAX_USERS 100


// 現代的な推奨
// 型があり、デバッガで見える
const int kMaxUsers = 100;
enum { MAX_BUFFER = 1024 };

マクロ関数の罠

マクロ関数を使うときは、引数を必ずカッコ <code>((x))</code> で囲む必要があります。さらに、<code>i++</code> のような副作用のある式を渡すと、意図せず複数回実行されてしまう問題があります。

The Side Effect Trap
// マクロ関数 (危険！)
#define SQUARE(x) ((x) * (x))


int a = 5;
int b = SQUARE(a + 1); // ((a + 1) * (a + 1)) -> OK (36)


// 副作用の罠
int c = SQUARE(a++);
// ((a++) * (a++)) -> aが2回増える！未定義動作！

実践テクニック

条件付きコンパイル

<code>#ifdef DEBUG</code> のように書いて、デバッグ時だけログ出力を有効にする使い方は、マクロの正当な（そして非常に便利な）使い道です。

演習課題

課題1: MINマクロ
2つの値の小さい方を返すマクロ MIN(a, b) を定義してください。三項演算子を使うと良いでしょう。

合格ライン

☐ マクロが単なるテキスト置換であることを理解している
☐ マクロ関数に i++ を渡してはいけない理由を知っている