Макросы и процедуры

Прежде чем продолжить рассказ про макросы, сравним их с процедурами. В чем выгода от макросов? Если у нас в тексте программы многократно встречается один и тот же (или почти один и тот же) фрагмент, то чтобы не выписывать его каждый раз заново, мы описываем его как макрос, а затем в нужных местах программы указываем лишь короткие макрокоманды, чем существенно облегчаем себе жизнь. Таким образом, макросы - это средство борьбы с повторяющимися действиями. Но процедуры - это тоже средство борьбы с повторяющимися действиями: многократно повторяющуюся группу команд мы можем описать как процедуру, а затем в нужным местах программы будем указывать команды вызова процедуры.

Итак, имеется два средства решения одной и той же проблемы. Естественно, возникает вопрос: какое из этих средств лучше? Чтобы ответить на этот вопрос, надо понять различие между макросами и процедурами. А оно проявляется в следующем.

И макрос, и процедура описываются в программе только раз. В обоих случаях в нужных местах программы мы указываем короткие ссылки на это описание. Таким образом, с точки зрения процесса написания текста программы, особого различия между макросами и процедурами нет. Но вот после того, как мы написали программу, дальнейшая судьба макросов и процедур оказывается совершенно различной.

В оттранслированной программе процедура так и остается в единственном экземпляре, а при использовании макроса его тело подставляется во все места, где мы указали обращение к нему, т. е. макрос "размножается," и потому размеры программы увеличиваются. Таким образом, применение процедур дает выигрыш по памяти, и в этом их преимущество перед макросами.

Однако процедуры проигрывают по времени. В самом деле, при обращении к процедуре мы должны выполнить команды засылки ее параметров в те или иные регистры (либо в стек) и выполнить команду вызова процедуры. Кроме того, по окончании работы процедуры мы выполняем команду возврата из нее. На выполнение всех этих команд, естественно, затрачивается время. Если же используется макрос, то все эти команды выполнять не надо. Действительно, поскольку команды макроса подставляются в то место программы, где их надо выполнить, то команды перехода не нужны. Не нужны и команды передачи параметров, поскольку настройка на них происходит при макроподстановке, когда в теле макроса формальные параметры заменяются на фактические. Тем самым при использовании макроса мы не тратим время на переходы и передачу параметров, а поэтому и получаем выигрыш во времени.

Конечно, при замене макрокоманд на макрорасширения тратится время, но это происходит еще на этапе трансляции, до выполнения программы. Когда же программа будет оттранслирована и начнет выполняться, то здесь уже не расходуется время на переходы и передачу параметров. При использовании же процедур время на эти действия тратится как раз на этапе выполнения программы. А именно время счета программы, а не время ее трансляции, определяет эффективность программы.

Итак, процедуры дают выигрыш по памяти, а макросы - выигрыш по времени. Поэтому нельзя сказать, что процедуры лучше макросов или наоборот. Каждое из этих средств хорошо в определенных условиях, в одних случаях лучше процедуры, в других - макросы. Если в повторяющемся фрагменте программы много команд (десяток и более), то лучше описать его как процедуру. В самом деле, если этот фрагмент описать как макрос, то он затем будет многократно размножен и программа сильно "разбухнет", она будет занимать много места в памяти. В то же время процедура всегда хранится в одном экземпляре и программа не "разбухает". Но если в повторяющемся фрагменте мало команд, тогда его лучше описать как макрос. Конечно, и здесь произойдет "разбухание" программы, но не так уж и сильно. В то же время, если небольшую группу команд описать как процедуру, то число вспомогательных команд по вызову ее и передаче ей параметров станет сравнимым с числом команд самой процедуры, поэтому время ее выполнения станет чуть ли не вдвое больше времени выполнения макроса.

Итак, большие фрагменты рекомендуется описывать как процедуры, а ма­ленькие - как макросы.