C C 巨集詳解

眾多c++書籍都忠告我們c語言巨集是萬惡之首，但事情總不如我們想象的那麼壞，就如同goto一樣。巨集有

乙個很大的作用，就是自動為我們產生**。如果說模板可以為我們產生各種型別的**(型別替換)，

那麼巨集其實可以為我們在符號上產生新的**(即符號替換、增加)。

關於巨集的一些語法問題，可以在google上找到。相信我，你對於巨集的了解絕對沒你想象的那麼多。如果你

還不知道#和##，也不知道prescan，那麼你肯定對巨集的了解不夠。

我稍微講解下巨集的一些語法問題(說語法問題似乎不妥，macro只與preprocessor有關，跟語義分析又無關)：

1. 巨集可以像函式一樣被定義，例如：

#define min(x,y) (x

2. 如果巨集需要引數，你可以不傳，編譯器會給你警告(巨集引數不夠)，但是這會導致錯誤。如c++書籍中所描

述的，編譯器(預處理器)對巨集的語法檢查不夠，所以更多的檢查性工作得你自己來做。

3. 很多程式設計師不知道的#和##

#符號把乙個符號直接轉換為字串，例如：

#define string(x) #x

const char *str = string( test_string ); str的內容就是"test_string"，也就是說#會把其後的符號

直接加上雙引號。

##符號會連線兩個符號，從而產生新的符號(詞法層次)，例如：

#define sign( x ) int_##x

int sign( 1 ); 巨集被展開後將成為：int int_1;

4. 變參巨集，這個比較酷，它使得你可以定義類似的巨集：

#define log( format, ... ) printf( format, __va_args__ )

log( "%s %d", str, count );

__va_args__是系統預定義巨集，被自動替換為引數列表。

5. 當乙個巨集自己呼叫自己時，會發生什麼？例如：

#define test( x ) ( x + test( x ) )

test( 1 ); 會發生什麼？為了防止無限制遞迴展開，語法規定，當乙個巨集遇到自己時，就停止展開，也就是

說，當對test( 1 )進行展開時，展開過程中又發現了乙個test，那麼就將這個test當作一般的符號。test(1)

最終被展開為：1 + test( 1) 。

例外情況是，如果param巨集裡對巨集引數使用了#或##，那麼巨集引數不會被展開：

#define param( x ) #x

#define addparam( x ) int_##x

param( addparam( 1 ) ); 將被展開為"addparam( 1 )"。

使用這麼乙個規則，可以建立乙個很有趣的技術：列印出乙個巨集被展開後的樣子，這樣可以方便你分析**：

#define to_string( x ) to_string1( x )

#define to_string1( x ) #x

to_string首先會將x全部展開(如果x也是乙個巨集的話)，然後再傳給to_string1轉換為字串，現在你可以這樣：

const char *str = to_string( param( addparam( 1 ) ) );去一探param展開後的樣子。

7. 乙個很重要的補充：就像我在第一點說的那樣，如果乙個像函式的巨集在使用時沒有出現括號，那麼預處理器只是

將這個巨集作為一般的符號處理(那就是不處理)。

我們來見識一下巨集是如何幫助我們自動產生**的。如我所說，巨集是在符號層次產生**。我在分析boost.function

模組時，因為它使用了大量的巨集(巨集巢狀，再巢狀)，導致我壓根沒看明白**。後來發現了乙個小型的模板庫ttl，說的

是開發一些小型元件去取代部分boost(這是乙個好理由，因為boost確實太大)。同樣，這個庫也包含了乙個function庫。

這裡的function也就是我之前提到的functor。ttl.function庫里為了自動產生很多類似的**，使用了乙個巨集：

struct functor_caller_base3

///...

那麼，核心部分在於ttl_tparams(n)這個巨集，可以看出這個巨集最終產生的是：

typename t1

typename t1, typename t2

typename t1, typename t2, typename t3

///...

我們不妨分析ttl_tparams(n)的整個過程。分析巨集主要把握我以上提到的一些要點即可。以下過程我建議你翻著ttl的**，

相關**檔案：function.hpp, macro_params.hpp, macro_repeat.hpp, macro_misc.hpp, macro_counter.hpp。

so, here we go

分析過程，逐層分析，逐層展開，例如ttl_tparams(1)：

雖然我們分析出來了，但是這其實並不是我們想要的。我們應該從那些巨集裡去獲取作者關於巨集的程式設計思想。很好地使用巨集

看上去似乎是一些偏門的奇技淫巧，但是他確實可以讓我們編碼更自動化。

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