國營聯招
113年
[資訊] 計算機原理、網路概論
第 14 題
關於巨集(Macro)之敘述，下列何者有誤？
- A 執行速度快
- B 被呼叫多次時需要的記憶體空間較少
- C 編譯器會以巨集取代程式原本的敘述
- D 可不需花費時間在堆疊的push與pop動作
思路引導 VIP
想像一下，如果你有一段很長的文字需要出現在文件的十個不同位置。第一種方式是「每次都直接把這整段文字完整地抄寫一遍」；第二種方式是「只寫一個簡短的編號，並請讀者看到編號時再去翻看後面的附錄」。請思考：如果你選擇第一種『直接抄寫』的方式，對於整份文件的總頁數（也就是存放空間）會產生什麼樣的變化？
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恭喜你精準地辨識出巨集（Macro）的核心特性！這題的關鍵在於理解巨集與子程序（Subroutine）在處理機制上的本質差異。巨集在編譯階段會進行行內擴展（Inline Expansion），也就是編譯器會直接將巨集的程式碼「複製並貼上」到每一個呼叫處，這正是選項 (C) 所描述的運作方式。
空間與時間的權衡
正因為這種直接取代的機制，程式執行時不需要像函式呼叫那樣頻繁進行堆疊（Stack）的 push 與 pop 動作來存取返回位址或參數（選項 D），這大幅節省了環境切換的時間，從而提升執行效率（選項 A）。然而，這種「以空間換取時間」的做法是有代價的：當同一個巨集在程式中被多次呼叫時，該段代碼就會被重複嵌入多次，導致編譯後的執行檔體積增加。因此，選項 (B) 認為需要的記憶體空間較少，顯然與事實相反。
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巨集特徵與原理
💡 巨集採文字替換，以記憶體空間換取執行速度。
| 比較維度 | 巨集 (Macro) | VS | 函式 (Function) |
|---|---|---|---|
| 執行速度 | 快 (直接展開不需跳轉) | — | 慢 (有呼叫與返回開銷) |
| 記憶體空間 | 較大 (多次呼叫多次展開) | — | 較小 (記憶體內僅存一份) |
| 處理方式 | 預處理階段文字替換 | — | 執行階段進入副程式 |
| 堆疊操作 | 不需要 push/pop | — | 需要 push/pop 暫存 |
💬巨集適合短小精悍的程式碼片段，追求速度；函式適合複雜且多次重複邏輯，節省空間。
