The Preprocessor & Macros

8. Practice Problems

1. Write a MIN macro with proper parenthesization.
   সঠিকভাবে parenthesize করা MIN macro লিখুন।
   ✨ Show Answer

   min.c

   #include <stdio.h>
   #define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
   int main(void) {
       printf("%d\n", MIN(7, 3));
       printf("%d\n", MIN(2 + 3, 4));
       return 0;
   }

   Run Copy

2. Write a SWAP(a,b) macro. What goes wrong across types?
   SWAP(a,b) macro লিখুন — type mismatch হলে কী হয়?
   ✨ Show Answer

   swap_macro.c

   #include <stdio.h>
   #define SWAP(a, b) do { typeof(a) _t = (a); (a) = (b); (b) = _t; } while (0)
   
   int main(void) {
       int x = 1, y = 2;     SWAP(x, y);   printf("%d %d\n", x, y);
       double a = 1.5, b = 2.5; SWAP(a, b);   printf("%.1f %.1f\n", a, b);
       return 0;
   }

   Run Copy

   typeof GCC extension। প্লেইন #define SWAP(a,b) { int t = a; a = b; b = t; } শুধু int-এ চলে; অন্য type-এ ব্যবহার করলে compile error বা truncation।

3. Show how SQUARE(i++) causes a bug.
   SQUARE(i++) কেন ভুল ফল দেয় — দেখান।
   ✨ Show Answer

   sq_bug.c

   #include <stdio.h>
   #define SQUARE(x) ((x) * (x))
   
   int main(void) {
       int i = 3;
       int r = SQUARE(i++);     // expands to ((i++) * (i++)) — UB
       printf("r = %d, i = %d\n", r, i);
       return 0;
   }

   Run Copy

   Macro argument side-effect সহ হলেই বিপদ। Inline function হলে argument মাত্র একবার evaluate হয় — এজন্য modern code-এ inline function preferred।

4. Use __LINE__ and __FILE__ to build a LOG(msg) macro.
   __LINE__ ও __FILE__ দিয়ে LOG macro লিখুন।
   ✨ Show Answer

   Section 6-এর predefined.c-ই উত্তর।

5. Conditional compile — build with and without a DEBUG flag, show the difference.
   DEBUG flag দিয়ে ও ছাড়া compile করে পার্থক্য দেখান।
   ✨ Show Answer

   gcc -DDEBUG=1 prog.c -o prog_dbg     # with DEBUG logs
   gcc            prog.c -o prog_rel     # without DEBUG logs
   
   # inside prog.c:
   #ifdef DEBUG
       printf("[DEBUG] %d\n", x);
   #endif

   Release build-এ DEBUG lines সম্পূর্ণ সরে যায় — runtime cost শূন্য।

6. Write an assertion macro ASSERT(x) that prints file/line on failure.
   ব্যর্থ হলে file/line প্রিন্ট করে — এমন ASSERT macro লিখুন।
   ✨ Show Answer

   assert_macro.c

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   
   #define ASSERT(x) \
       do { if (!(x)) { \
           fprintf(stderr, "ASSERT failed: %s at %s:%d\n", #x, __FILE__, __LINE__); \
           exit(1); \
       } } while (0)
   
   int main(void) {
       int x = 10;
       ASSERT(x > 0);            // passes
       puts("reached end");
       return 0;
   }

   Run Copy

7. Explain the difference between #include <x.h> and #include "x.h".
   #include <x.h> আর #include "x.h"-এর পার্থক্য।
   ✨ Show Answer

   <x.h> — system include path-এ খোঁজা হয় (যেমন /usr/include)। "x.h" — আগে current source file-এর পাশে খোঁজা হয়, না পেলে system path-এ। নিজের header-এর জন্য " ", standard/system header-এর জন্য < >।

8. Add header guards to three of your own headers.
   নিজের তিনটি header-এ guard যোগ করুন।
   ✨ Show Answer

   // task.h
   #ifndef TASK_H
   #define TASK_H
   /* declarations ... */
   #endif
   
   // or simply:
   #pragma once

   Guard-এর নাম project-ভিত্তিক unique হলে ভালো: ABCL_TASK_H।

9. Use ## to generate register1, register2, ... names.
   ## দিয়ে register1, register2 ইত্যাদি নাম তৈরি করুন।
   ✨ Show Answer

   register.c

   #include <stdio.h>
   #define REG(n) register##n
   
   int main(void) {
       int REG(1) = 10, REG(2) = 20, REG(3) = 30;
       printf("%d %d %d\n", register1, register2, register3);
       return 0;
   }

   Run Copy

10. Why are macros not type-safe? Show a concrete example.
    Macro কেন type-safe নয়? উদাহরণ দিন।
    ✨ Show Answer

    Macro শুধু text replace করে — type চেক করে না। MAX("hello", 42)-ও compile হয়ে যেতে পারে এবং অদ্ভুত result দিতে পারে। এজন্যই সম্ভব হলে inline function বেশি ভালো: type checked, argument একবারই evaluate হয়।

11. When would you choose a macro over a function?
    কখন function-এর চেয়ে macro পছন্দ করবেন?
    ✨ Show Answer

    (১) Generic code যেখানে type-independent হতে হবে (MAX, SWAP, container_of)। (২) Source-location logging (__FILE__, __LINE__ inline value-হিসেবে)। (৩) Stringification/token pasting দরকার হলে — function-এ সম্ভব নয়। অন্যসব ক্ষেত্রে inline function নিন।

12. Run gcc -E on your program and observe the expanded output.
    gcc -E চালিয়ে preprocessor-এর output দেখুন।
    ✨ Show Answer

    gcc -E program.c | less
    # or save:
    gcc -E program.c -o program.i

    Output-এ দেখবেন — #include-এর কারণে হাজার হাজার line বসে গেছে, আপনার macro গুলো expand হয়ে গেছে। Preprocessor কী কাজ করে পুরো পরিষ্কার হয়ে যাবে।

13. Build a platform switch: #ifdef _WIN32 ... #else ... #endif.
    Platform switch লিখুন।
    ✨ Show Answer

    platform.c

    #include <stdio.h>
    
    int main(void) {
    #ifdef _WIN32
        puts("Running on Windows");
    #elif defined(__APPLE__)
        puts("Running on macOS");
    #elif defined(__linux__)
        puts("Running on Linux");
    #else
        puts("Running on an unknown platform");
    #endif
        return 0;
    }

    Run Copy

14. Find a real-world macro abuse in any open-source project and explain its risk.
    কোনো real project-এ একটি macro abuse খুঁজে ঝুঁকি ব্যাখ্যা করুন।
    ✨ Show Answer

    সাধারণ ঝুঁকি: parenthesization ভুল (operator-precedence bug), multiple-evaluation (side-effect), hidden control-flow (#define CHECK(x) if (!x) return — caller-এ return চলে আসে)। এসব macro debug করা কঠিন কারণ debugger-এ source line দেখা যায় কিন্তু আসলে অন্য কিছু ঘটছে। সমাধান: inline function, অথবা অন্তত do { ... } while (0) wrapping।